一中国Avellino型角膜营养不良家系的分子遗传学研究

发布时间：2017-11-26 16:00

  本文关键词：一中国Avellino型角膜营养不良家系的分子遗传学研究

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【摘要】：目的:在本课题中,我们对湖北省一Avellino型角膜营养不良家系开展了系列研究工作,分析该家系的临床特征,拟通过对该家系进行分子遗传学分析,检测该家系的致病基因以及突变位点,明确其遗传模式以及基因型与表型之间的关系,并对致病基因在Avellino型角膜营养不良中的作用及其分子机制进行初步探索,从而为进一步认识该疾病及探索新的治疗方法提供基础。方法:1.对该家系进行家系采集并绘制家系图,对全部18名家系成员进行详细的眼科及全身临床检查分析,排除全身疾患和综合征的可能性,确定临床表型及发病特点。2.利用候选基因分析鉴定致病基因的突变位点:提取该家系成员外周血DNA,选取Avellino型角膜营养不良相关基因TGFβI,设计引物扩增该基因所有17个外显子片段,进行Sanger测序分析,寻找该基因的突变位点并明确该突变是否属于与疾病共分离的致病突变,同时分析本家系基因型与表型的关系。3.查找不同物种的同源蛋白序列,通过比对变异位点的氨基酸序列,分析突变位置的进化保守性;通过生物信息学工具预测突变对蛋白质结构功能、理化特性方面的潜在影响。4.克隆TGFβI的编码区序列,设计相关引物并通过定点突变技术引入突变,构建TGFβI基因野生型和突变型真核表达载体,并进行功能检测。结果:1.对家系所有成员进行的临床检查确诊了该家系五例Avellino型角膜营养不良患者,所有患者都表现出单纯的眼部症状,而其余成员表型均正常,排除了综合征的可能。并且,女性患者的表型较男性患者严重。2.通过筛查TGFBI基因的所有外显子,在该基因的4号外显子上发现一杂合错义突变c.371GA,该突变导致了第124位的精氨酸变成了组氨酸(p.R124H)。此杂合突变在家系中与疾病共分离,5名患者都有此突变,而正常成员均没有。此外,还发现5例患者分别在第8和12外显子上均有两个位点的同义单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP),分别是c.981GA(V327V)和c.1626TC(F542F),而正常成员没有。3.通过比对包括人类在内的六个物种TGFβI同源蛋白的序列发现,新突变编码的氨基酸所在位置在所有正常野生型蛋白中均一致,表明该氨基酸位点进化上高度保守。并有可能在蛋白的结构和功能中有重要的作用。4.成功构建了野生型/突变型TGFβI真核表达载体,并成功转染到正常人角膜上皮细胞,进行表达水平检测。Western Blot结果显示,重组质粒转染组有重组蛋白的表达,而阴性对照组和空质粒转染组无TGFβI的表达。以上结果为下一步对TGFβI基因突变致Avellino型角膜营养不良的可能分子机制研究打下前期基础。5.在一定浓度范围内,雌激素会刺激内源性TGFβI基因在人角膜上皮细胞中的表达。结论:1.研究表明,该遗传性Avellino型角膜营养不良家系的疾病发生与位于人5号染色体5q31上的TGFβI基因的杂合错义突变(c.371GA)有关。2.c.371GA突变所在的密码子编码的氨基酸在TGFBI蛋白的进化上高度保守,并有可能在蛋白的结构和功能中发挥着重要作用。3.该家系的分子遗传学研究进一步证明Avellino型角膜营养不良的遗传异质性,即同一基因的同一位点突变会导致临床表型的明显差异。4.无法检测到TGFβI基因在人角膜上皮细胞的表达情况,可能其表达水平较低或不表达。5.该家系女性患者表型较重可能与雌激素有关。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R772.2

【参考文献】

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本文编号：1230319