复杂疾病易感性与个体遗传变异程度的关联性分析

发布时间：2017-06-25 07:09

  本文关键词：复杂疾病易感性与个体遗传变异程度的关联性分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：同一物种的基因组信息相似度高达99%以上,但不同个体之间仍然存在较大的性状差异。除环境因素外,遗传因素也是造成这一结果的原因之一。而遗传因素,从分子水平又可分为单基因病和多基因病。但是,无论是单基因病还是多基因病,都是着重于研究与性状相关的主效基因功能,相同环境下,即使主效基因没有明显差异,不同生物个体仍然具有不同的疾病易感性,不光是疾病,同种药物对不同的生物个体对也有不同的效果,个体的SNP差异是造成个体差异的原因之一。线虫作为一种应用广泛的模式生物,由于它世代周期短,后代数量多,易于培养,为我们获得遗传背景不同的个体提供了有利条件,且线虫只具备先天免疫能力,且其免疫系统简单,易于进行遗传学、行为学分析,在病原菌感染的环境中发生保守的固有模式识别,也就是识别病原菌中与致病有关的分子序列或模式PAMP (Pathogen Associated Molecular Pattern)。 目的：一个重要的SNP,即若SNP位于编码区,那它就有可能与疾病的发生紧密相关,主效基因的突变会影响疾病的发生,但在全基因组水平,有很多SNP的作用是微效的,我们的实验目的就是对这些微效SNP的功能进行研究,从而探究次要位点聚集程度低的个体是否具有更强的进化上保守的固有免疫能力 方法：我们对两种野生型秀丽隐杆线虫杂交得到的多种自交后代的次要位点含量(MAC)进行测定,获得大量次要位点聚集程度不同的线虫品系。同时,对与PAMP固有模式识别相关的受体蛋白进行物种间的序列比对。用病原菌铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa) PA-14感染多个自交品系,测定线虫平均寿命,并以此为衡量线虫先天免疫能力强弱的指标。 结果：依据MAC从多到少排列的这些品系,发现与各自相对应的线虫的平均寿命呈现负相关性(R2=0.41),且MAC较多的一组与MAC较少的一组的平均寿命存在显著差异(p0.005)。对与PAMP固有模式识别相关的受体蛋白进行物种间的序列比对发现,其蛋白序列的相似性高于适应性免疫系统中特异性编码抗体的蛋白序列,说明相对于适应性免疫来说,固有免疫在进化上更为保守。 结论：这一结果首次显示了固有免疫力的强弱与遗传变异水平成反比关系,与后天免疫力跟遗传变异的正比关系刚好相反。本研究旨在探究次要位点的随机聚集程度对线虫先天免疫能力强弱的影响,为利用SNP在分子水平研究疾病发生机制提供新思路。 多巴胺神经元的退行变性是帕金森病的病理特征之一,常用农业除草剂百草枯具有强氧化性,它能提高机体胞内的活性氧含量,产生细胞毒性作用,对多巴胺神经元造成损伤,是帕金森病的致病因子之一。 目的：探究不同遗传背景个体在相同环境下患帕金森病的几率存在差异,同时进一步了解相关的遗传因素机制。 方法：利用线虫的重组杂交自交系,在50mM/L百草枯浓度下测定多品系线虫的致死率、活性氧含量,200uM/L百草枯浓度下测定线虫的生殖率水平。再根据多品系线虫的次要位点含量分别同生殖率、致死率构成双重条件,进一步运用SAM软件对线虫的基因表达文库进行基因筛选,选取通过双筛选法获得的与致死率相关的基因nhr-116,与生殖率相关的基因dct-16、C18E9.5,对野生型线虫CB4856和N2进行RNAi干扰,并随机挑选多个基因作为随机对照。 结果：发现,高次要位点组的线虫相比低次要位点组具有较低的生殖率以及较高的致死率、活性氧含量,且差异显著(P0.05)。对于帕金森病这类复杂因素导致的疾病,不仅着眼于单个或几个主效基因,而且从生物个体的整体遗传背景角度初步证明次要位点含量的多少影响个体对帕金森病致病因素的敏感性。RNA干扰的结果显示,nhr-116RNAi的致死率有明显上升,dct-16KNAi、C18E9.5RNAi的生殖率也明显减少(P0.05),而随机对照没有显著差异,该方法对于提高复杂性状相关基因的筛选成功率有较大意义。
【关键词】：次要位点 先天免疫 秀丽隐杆线虫 病原菌 次要位点含量 帕金森病 百草枯 单核苷酸多态性
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R394
【目录】：

• 秀丽隐杆线虫先天免疫能力与遗传变异水平成反比关系4-8
• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 利用秀丽隐杆线虫重组杂交自交系探究不同遗传背景个体对帕金森病致病因子百草枯的易感多样性8-12
• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 目录12-14
• 英文缩写词简表14-15
• 前言15-17
• 第一章 秀丽隐杆线虫先天免疫能力与遗传变异水平成反比关系17-31
• 1. 材料与方法17-23
• 1.1 实验仪器17
• 1.2 实验耗材及试剂17-18
• 1.3 培养基18-19
• 1.4 菌株19-20
• 1.5 线虫品系20-21
• 1.6 方法21-23
• 2. 结果23-28
• 2.1 线虫寿命23-24
• 2.2 elt-2 RNAi干扰后线虫寿命24
• 2.3 固有免疫相关蛋白与适应性免疫相关蛋白的序列相似性比较24-28
• 3. 讨论28-30
• 4. 结论30-31
• 第二章 利用秀丽隐杆线虫重组杂交自交系探究不同遗传背景个体对帕金森病致病因子百草枯的易感多样性31-47
• 1. 材料与方法31-38
• 1.1 实验仪器31
• 1.2 实验耗材及试剂31-32
• 1.3 培养基同第一章32
• 1.4 菌株32
• 1.5 线虫品系同第一章32
• 1.6 方法32-38
• 2. 结果38-44
• 2.1 生殖率38
• 2.2 致死率38-39
• 2.3 ROS含量测定39-40
• 2.4 QPCR检测RNAi干扰效果40-42
• 2.5 致死率相关基因42-43
• 2.6 生殖率相关基因43-44
• 3. 讨论44-46
• 4. 结论46-47
• 第三章 总结47-48
• 参考文献48-52
• 综述52-59
• 参考文献56-59
• 攻读学位期间主要的研究成果59-60
• 致谢60

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 刘思也;夏海滨;;一种新的由CRISPR/Cas系统介导的基因组靶向修饰技术[J];中国生物工程杂志;2013年10期

2 冼业星;何文茵;王维华;孙筱放;;微阵列技术在植入前遗传学筛查领域中的应用[J];生殖与避孕;2014年09期

3 魏泽辉;贾存灵;张智英;;CRISPR/Cas9系统在基因表达调控中的应用[J];畜牧兽医学报;2014年09期

4 马京梅;杨慧霞;;染色体微阵列技术在产前诊断中的应用[J];中国实用妇科与产科杂志;2014年08期

5 Fortunato Lonardo;;Genomic microarrays in prenatal diagnosis[J];World Journal of Medical Genetics;2013年04期

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1 李欢;硫化叶菌CRISPR/Cas系统Csa3a对aCas基因转录激活的研究[D];华中农业大学;2013年

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本文编号：481190