本文選題：精神分裂癥 + 全基因外顯子組測序��； 參考：《中南大學》2013年碩士論文

【摘要】：背景：精神分裂癥是一類最為常見的嚴重的精神疾病,其發(fā)病率在1%左右,主要特征表現(xiàn)為思維、情感與行為障礙以及精神活動與環(huán)境的不協(xié)調(diào)。在以往精神分裂癥易感基因的研究中,采用的主要方法包括連鎖分析和關聯(lián)研究兩種。但傳統(tǒng)的實驗方法存在時間長、操作繁瑣、人力物力損耗大等缺點,最近發(fā)展起來的外顯子組測序(whole-exome sequencing,WES)能夠在較短的時間內(nèi)檢測出患者基因組所有外顯子及其側(cè)翼序列中的微小序列變異,無論是普通變異還是罕見變異都表現(xiàn)出很高的靈敏度,為克隆疾病的致病基因提供了新的研究策略。 目的：對一精神分裂癥家系的2名患者行外顯子組測序,結(jié)合全基因組連鎖分析和全基因組CNV芯片分析的結(jié)果,以期尋找和克隆其致病基因。 方法：在前期工作中,我們收集了一來自湖南的精神分裂癥家系,包括3代成員,有患者8人,遺傳模式符合常染色體顯性遺傳或X染色體顯性遺傳。(1)選取家系內(nèi)兩名患者(Ⅱ：4、Ⅲ：1)和一名家系內(nèi)非患者(Ⅱ：3)行全基因組CNV芯片分析,通過查詢DGV數(shù)據(jù)庫(Database of Genomic Variants),確定有無新發(fā)CNV變異。(2)將家系內(nèi)采集到血標本的12名成員(包括6名患者,6名家系內(nèi)非患者)的gDNA行全基因組掃描,分別按照常染色體顯性遺傳和X染色體顯性遺傳進行連鎖分析。(3)選取家系內(nèi)2名患者(Ⅱ.3、Ⅲ：3)進行外顯子組測序,先過濾掉同義突變、公共遺傳突變數(shù)據(jù)庫正常人攜帶的突變以及純和突變,然后在2名患者變異集合中取交集,再通過連鎖定位區(qū)間進一步減少候選致病基因變異的數(shù)量。(4)通過查詢UCSC、OMIM、Uniprot等數(shù)據(jù)庫對候選致病基因的生物信息學進行分析。(5)采用Western blotting的方法從蛋白水平檢測候選致病基因X在該精神分裂癥家系患者和非患者、正常對照的血漿中是否存在表達差異。 結(jié)果：(1)全基因組CNV芯片分析的結(jié)果顯示46個兩名患者帶有而家系內(nèi)非患者不帶有的CNV變異均為非致病性多態(tài)改變,排除了CNV在該家系致病的可能。(2)通過全基因組連鎖分析,分別在4號染色體rs2014158和rs335077之間(4q32.2-34.3)、7號染色體rs1024516和rs2056865之間(7q21.11-31.2)的區(qū)域取得連續(xù)分布正LOD值區(qū)間。4號染色體區(qū)間在4q34.3處取得最高LOD值2.017,7號染色體區(qū)間在7q22.3處取得最高LOD值2.017。(3)通過外顯子組測序,發(fā)現(xiàn)兩名患者共同帶有的雜合變異共410個(包括387個SNPs和23個Indels),位于連鎖分析定位區(qū)間4q32.2-34.3和7q21.11-31.2的變異共有6個,其中位于7q21.11-31.2區(qū)間內(nèi)的2個變異SLC25A13(c.1889TG)和X(c.9575CG),在家系內(nèi)與臨床表型完全共分離。(4)通過查詢文獻、數(shù)據(jù)庫等對SLC25A13基因及X基因的生物信息進行分析,提示變異SLC25A13(c.1889TG)為一罕見多態(tài)的可能性大,而X基因為散發(fā)精神分裂癥的已知的易感基因。(4)Western blotting的結(jié)果顯示血漿中X蛋白的表達量在該家系內(nèi)患者與非患者及正常對照間未見明顯差異。 結(jié)論：(1)通過全基因組掃描連鎖分析,將該精神分裂癥家系的致病基因定位到染色體4q32.2-34.3和7q21.11-31.2。(2)通過外顯子組測序,發(fā)現(xiàn)X基因可能為該精神分裂癥家系的候選致病基因。
[Abstract]:Background: schizophrenia is one of the most common serious mental diseases. Its incidence is about 1%. The main features are thinking, emotional and behavioral disorders and incoordination between mental activity and the environment. In the previous study of susceptibility genes of schizophrenia, the main methods used include two types of linkage analysis and association studies. The experimental methods have long time, complicated operation and great loss of human and material resources. The recently developed exons sequence (whole-exome sequencing, WES) can detect the small sequence variation in all exons and flanking sequences of the patient genome in a short time, whether common variation or rare mutation table High sensitivity has provided a new research strategy for the pathogenic genes of cloned diseases.
Objective: 2 patients with schizophrenia were sequenced by exons, combined with the results of whole genome linkage analysis and whole genome CNV chip analysis, in order to find and clone the pathogenic genes.
Methods: in the previous work, we collected a schizophrenic family from Hunan, including 3 generations and 8 patients. The genetic pattern accords with autosomal dominant inheritance or X chromosome dominant inheritance. (1) two patients in the family (II: 4, III: 1) and a family non patient (II: 3) were selected to analyze the whole genome CNV chip analysis. DGV database (Database of Genomic Variants) was querying to determine whether there were new CNV variants. (2) complete genomic scans of 12 members of the family (including 6 patients, 6 family non patients) were collected in the family line, and the linkage analysis was carried out according to the autosomal dominant inheritance and the dominant inheritance of X chromosome. (3) 2 in the family system were selected. Patients (II.3, 3) were sequenced exons, first filtering out synonymous mutations, mutation and pure and mutation of normal people in the common genetic mutation database, and then intersecting in 2 patients' variation sets, and further reducing the number of candidate gene mutations through the linkage location interval. (4) by querying UCSC, OMIM, Uniprot and so on The bioinformatics of the candidate genes were analyzed by the library. (5) Western blotting was used to detect the difference in the expression of the candidate gene X in the plasma of the schizophrenic family and non patients.
Results: (1) the total genomic CNV chip analysis showed that 46 two patients had non pathogenic CNV mutations in the family non patients and excluded the possibility of CNV in the family. (2) through the whole genome linkage analysis, between rs2014158 and rs335077 (4q32.2-34.3) and chromosome 7, chromosome 4, chromosome 7, respectively. The region between rs1024516 and rs2056865 (7q21.11-31.2) obtained the continuous distribution of the positive LOD range, the interval of chromosome.4, the highest LOD value of the LOD value 2.017,7, the maximum LOD value of the LOD value 2.017. (3) was sequenced by exons, and two patients were found to have a total of 410 heterozygous variations (including 387 SNPs and 23). Indels), there were 6 variations in 4q32.2-34.3 and 7q21.11-31.2, of which 2 variations of SLC25A13 (c.1889TG) and X (c.9575CG) in the 7q21.11-31.2 interval were completely separated from the clinical phenotype in the family. (4) the biological information of the SLC25A13 and X genes was analyzed by query literature, database and so on. It is suggested that the variant SLC25A13 (c.1889TG) is a rare polymorphism, and the X gene is a known susceptibility gene for sporadic schizophrenia. (4) the result of Western blotting shows that the expression of X protein in the plasma is not significantly different between the patients in the family and the non patients and the normal controls.
Conclusion: (1) through the whole genome scan linkage analysis, the pathogeny genes of the schizophrenic family were located to chromosome 4q32.2-34.3 and 7q21.11-31.2. (2) by exon sequencing. It was found that the X gene might be a candidate gene for the schizophrenia family.
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R749.3

【共引文獻】

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本文編號：1990145