利用“野生小家鼠来源的1号染色体替换系”进行血脂相关QTL定位及候选基因选取
发布时间：2020-04-08 08:02
【摘要】：血脂异常是一类常见的血脂代谢疾病,主要表现为血浆中胆固醇和/或甘油三酯水平的升高,是引起心血管疾病的重要危险因素之一。近年来,我国血脂异常发病率逐年上升,严重威胁着人们的健康。血脂异常是复杂性状疾病,在个体水平上受遗传因素和环境因素的双重影响。因此,血脂调控候选基因的鉴定是一个值得研究的方面。小鼠因为与人类在遗传和生理生化方面的相似性,作为模式生物进行遗传学研究的历史由来已久,在血脂异常这一复杂性状研究中被广泛运用。本研究采用高血脂水平的野生小家鼠来源的1号染色体替换系B6-Chr1HZ和受体品系C57BL/6J(B6)构建F2代群体,共包含215只雄性个体。待F2代雄性个体饲养至20周,空腹后采取血液,进行血液生化测定,检测总胆固醇(Cholesterol,CHOL)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、高密度脂蛋 白胆固醇(High-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(Low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)的浓度水平。同时剪取所有F2代雄性个体尾巴抽取DNA,然后选取16个在1号染色体上均匀分布的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms,SNPs)位点,按 Hi-SNP 分型策略设计特异性引物,进行多重PCR,电泳纯化后,送至二代测序平台测序,测序数据结果通过生物信息学手段转换为分型结果。结合血脂表型数据和分型数据,采用连锁分析方法,通过R/qtl采用标准区间定位法,鉴定得到3个数量性状基因座(Quantitative trait loci,QTLs),分别对应HDL-C、TG和LDL-C。其中,LDL-C和TG所对应的QTLs为 Significant QTLs,区间大小为 31.0 Mb 和 147.1 Mb,而 HDL-C 对应的QTL为Suggestive QTL,区间大小为172.5 Mb。由于TG和HDL-C相关的QTL区间较大,与杂交小鼠多样性群体(Hybrid Mouse Diversity Panel,HMDP)鉴定的相关 QTL 区 间重叠,使区间分别缩小至8.0 Mb和26.0 Mb。根据QTL区间内的重测序数据,通过 Ensembl Variant Effect Predictor(VEP)在线软件进行遗传变异注释,并进一步筛选出功能突变候选基因。此外,抽取两亲本肝脏RNA,送至RNA-seq测序平台,检测表达量水平,之后同样在QTL区间内筛选表达差异候选基因。通过这两种方法,共筛选出83个功能突变候选基因,分别有34、13和40个位于TG、HDL-C、LDL-C相关的QTLs内;共筛选出20个表达差异基因,分别有9、3和8个位于TG、HDL-C、LDL-C相关的QTLs内。最后,通过BioGPS平台,查找在肝脏中高表达的基因,进一步筛选出2个候选基因Marc1和 Aox1。综上所述,本实验首先利用B6-Chr1HZ和B6构建F2代群体,在获取该群体血脂表型数据和分型数据的基础上,采用连锁分析方式鉴定了3个血脂相关的QTLs。之后又在QTL区间内,筛选功能突变候选基因和表达差异候选基因。本研究不仅验证了野生小家鼠来源的1号染色体替换系通过连锁分析定位QTL的可行性,而且选取候选基因也为进一步的功能验证提供了基础,对血脂异常的最终治疗具有重要意义。
【图文】：
3图 1-1 脂质转运与代谢示意图[20]Figure 1-1 Schematic view of lipid transport and metabolism1.1.2 血脂代谢相关基因的研究进展血脂异常（Dyslipidemia）是一类较常见的血脂代谢疾病，主要表现为血浆中 CHOL 和/或 TG 水平的升高[21]。研究表明，血脂异常是引起心血管类疾病的重要危险因素之一[22]，严重威胁着人类的健康。2012 年全国调查结果显示[23]，成人血清 CHOL 平均为 4.50 mmol/L，高胆固醇血症的患病率 4.9 %；TG 平均为1.38 mmol/L，高 TG 血症的患病率 13.1 %；HDL-C 平均为 1.19 mmol/L，低 HDL-C血症的患病率 33.9 %。中国成人血脂异常总体患病率高达 40.40 %，较 2002 年
系来源于经典近交系品系，而这些近交系品系大多来源于一百年前的几个小鼠品系，，因此遗传多样性单一，在遗传研究中日益疲软。图1-2 染色体替换系构建示意图[36]Figure 1-2 A schematic diagram for the construction of a Chromosome Substitution Liness近年来，为了丰富遗传多样性，野生小家鼠逐渐进入研究者们的视野。这是因为对于自然界中存在的野生小家鼠而言，相比经典实验室小鼠积累了大量历史重组事件。我国幅员辽阔，在南北两地分别栖息着两种不同的小鼠亚种M. m.musculus和M. m. castaneus，且在南北交界处存在着两亚种杂交代，而实验室经典小鼠多为西欧的M. m. domesticus。研究表明在野生小鼠中平均每80 100 bp就有一个SNP，几乎任何100 200 bp的DNA序列都可以作为分子标记[39]。Salcedo等[31]于2007年研究发现经典实验近交系小鼠相比野生小鼠，基因组上的遗传变异少得多，如在X染色体上经典实验近交系小鼠发现的SNP只占野生小家鼠的6.1%
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R589.2
本文编号：2619103
【图文】：
3图 1-1 脂质转运与代谢示意图[20]Figure 1-1 Schematic view of lipid transport and metabolism1.1.2 血脂代谢相关基因的研究进展血脂异常（Dyslipidemia）是一类较常见的血脂代谢疾病，主要表现为血浆中 CHOL 和/或 TG 水平的升高[21]。研究表明，血脂异常是引起心血管类疾病的重要危险因素之一[22]，严重威胁着人类的健康。2012 年全国调查结果显示[23]，成人血清 CHOL 平均为 4.50 mmol/L，高胆固醇血症的患病率 4.9 %；TG 平均为1.38 mmol/L，高 TG 血症的患病率 13.1 %；HDL-C 平均为 1.19 mmol/L，低 HDL-C血症的患病率 33.9 %。中国成人血脂异常总体患病率高达 40.40 %，较 2002 年
系来源于经典近交系品系，而这些近交系品系大多来源于一百年前的几个小鼠品系，，因此遗传多样性单一，在遗传研究中日益疲软。图1-2 染色体替换系构建示意图[36]Figure 1-2 A schematic diagram for the construction of a Chromosome Substitution Liness近年来，为了丰富遗传多样性，野生小家鼠逐渐进入研究者们的视野。这是因为对于自然界中存在的野生小家鼠而言，相比经典实验室小鼠积累了大量历史重组事件。我国幅员辽阔，在南北两地分别栖息着两种不同的小鼠亚种M. m.musculus和M. m. castaneus，且在南北交界处存在着两亚种杂交代，而实验室经典小鼠多为西欧的M. m. domesticus。研究表明在野生小鼠中平均每80 100 bp就有一个SNP，几乎任何100 200 bp的DNA序列都可以作为分子标记[39]。Salcedo等[31]于2007年研究发现经典实验近交系小鼠相比野生小鼠，基因组上的遗传变异少得多，如在X染色体上经典实验近交系小鼠发现的SNP只占野生小家鼠的6.1%
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R589.2
【参考文献】
相关期刊论文 前1条
1 何轶群;许美芬;于涵;耿军伟;施苏雪;薛凌;卢中秋;管敏鑫;;血脂异常遗传性疾病的研究现状[J];遗传;2013年11期
本文编号：2619103
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/2619103.html
最近更新
教材专著
