阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是21世紀(jì)嚴(yán)重威脅人類健康的重大疾病之一,其發(fā)病機理及防治仍為世界性的難題。為能夠從整體把握AD發(fā)病的分子機制,本實驗通過生物信息學(xué)分析收集已報道的AD發(fā)病相關(guān)基因,應(yīng)用基因表達(dá)數(shù)量性狀基因座(expression quantitative trait loci, eQTL)定位分析的方法對所收集的AD候選基因進(jìn)行全基因組水平的基因表達(dá)數(shù)量性狀基因座定位分析(http://www.genenetwork.org)。選擇BXD重組近交系(Recombinant Inbred,RI)小鼠海馬組織進(jìn)行基因芯片實驗,借助Affymetrix Mouse Expression 430 2.0 Arrays (MOE430V2)獲取67個BXD RI品系的小鼠海馬組織基因表達(dá)資料,篩選出在海馬組織中特異性表達(dá)的基因。聯(lián)合基因芯片資料和eQTL定位分析方法對AD候選基因進(jìn)行遺傳基因組學(xué)的初步研究。分析發(fā)現(xiàn),所收集的AD候選基因中有64個基因的eQTL為順式作用eQTL(cis-eQTL), 66個AD相關(guān)基因的eQTL為反式作用eQTL(trans-eQTL)。鑒于cis-eQTL能直接提供候選基因的信息,即cis-eQTL的候選基因為基因自身,我們首先著手分析cis-eQTL,為排除假陽性cis-eQTL對后續(xù)研究的干擾,本實驗探討了探針靶序列多態(tài)性對cis-eQTL檢測的影響,以Rtn4基因(reticulon 4,Rtn4)為例,說明探針靶序列中SNP對cis-eQTL檢測的干擾;以Gsto1基因(glutathione S-transferase omega 1,Gsto1)為例介紹等位基因特異性表達(dá)(alleleic specific expression,ASE)分析在cis-eQTL驗證中的應(yīng)用。 本實驗為進(jìn)行AD發(fā)病相關(guān)基因遺傳基因組學(xué)的深入研究提供了大量的實驗數(shù)據(jù)和可靠的分析模型,為從分子水平系統(tǒng)揭示AD絕大多數(shù)基因表達(dá)及基因表達(dá)調(diào)控的網(wǎng)絡(luò)通路的研究提供實驗基礎(chǔ)。 大量研究證實了β-淀粉樣蛋白前體(amyloid precursor protein,APP)的異常加工在阿爾茨海默病發(fā)生發(fā)展過程中的重要作用。目前有關(guān)APP基因遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的研究還很少,本實驗運用遺傳基因組學(xué)的研究手段,即基因表達(dá)數(shù)量性狀基因座定位的方法對APP基因的表達(dá)變異及表達(dá)調(diào)控進(jìn)行研究,考查APP基因在BXD重組近交系小鼠及兩親本(C57BL/6J和DBA/2J)海馬組織中的表達(dá)變化,發(fā)現(xiàn)APP基因在親本DBA/2J中的表達(dá)量明顯大于親本C57BL/6J中的表達(dá)量(P 0.001)。通過實時熒光定量RT-PCR的方法驗證了兩親本間的表達(dá)差異。通過全基因組區(qū)間作圖的方法,定位APP基因的上游調(diào)控位點,發(fā)現(xiàn)其自身所在基因組位置上存在一個LRS = 19.0 (P 0.05)的eQTL。APP基因啟動子區(qū)域的序列多態(tài)性分析顯示,在啟動子區(qū)域共有2個插入/缺失(insertion/deletion,I/D)和4個SNPs,其中一個SNP位于pax2基序。Cluster Map在線分析工具檢索BXD RI小鼠海馬組織基因組中受APP反式調(diào)節(jié)的基因,組織相關(guān)度分析排除連鎖不平衡對下游基因定位的影響,篩選出6個與APP基因顯著相關(guān)的下游基因(P 0.05),其中Nrd1基因與神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育密切相關(guān)。皮爾森相關(guān)系數(shù)法分析APP基因與基因組中其它基因的遺傳相關(guān)度,發(fā)現(xiàn)APP基因與多個AD候選基因間存在較高的遺傳相關(guān)度,如Gsk3b、Falz、Mef2a、Tlk2、Rtn、Prkca、Rebbp等基因。這提示我們與APP基因高度相關(guān)的基因中很可能有人們尚未認(rèn)識到的與AD發(fā)病相關(guān)的基因。
【學(xué)位單位】：南通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：R749.16
【部分圖文】：

圖 1 BXD 基因重組純系小鼠制備示意圖用于海馬組織基因芯片實驗的 BXD RI 小鼠的基本信息系的 BXD RI 小鼠用于海馬組織基因表達(dá)資料的收集，其中有 27 個品室，由 Benjamin Taylor 歷經(jīng) 20 多年的時間培育而成（BXD1～BXD40 100 代以上近交純化；田納西州大學(xué)培育的 37 個品系（BXD43～BXD的小鼠經(jīng) 20 代以上近交，14 個品系經(jīng) 14～20 代近交。小鼠由美國田納和 Jackson 實驗室提供（表 1）。主要實驗試劑e-free 水（Nuclease-free Water）:Ambion，室溫保存；Later 樣品儲存液:Ambion，室溫保存；e-free 濕巾（Rnase Zap Wipes）：Ambion，室溫保存；STAT-60TM：Tel-Test ‘B’Inc, 4－8℃，避光保存；

究生論文 第一部分圖 1 BXD 基因重組純系小鼠制備示意圖2．2 用于海馬組織基因芯片實驗的 BXD RI 小鼠的基本信息67 個品系的 BXD RI 小鼠用于海馬組織基因表達(dá)資料的收集，其中有 27 個品系來自Jackson 實驗室，由 Benjamin Taylor 歷經(jīng) 20 多年的時間培育而成（BXD1～BXD40），其中絕大多數(shù)經(jīng) 100 代以上近交純化；田納西州大學(xué)培育的 37 個品系（BXD43～BXD100）中有 25 個品系的小鼠經(jīng) 20 代以上近交，14 個品系經(jīng) 14～20 代近交。小鼠由美國田納西州大學(xué)醫(yī)學(xué)中心和 Jackson 實驗室提供（表 1）。2．3 主要實驗試劑(1) RNase-free 水（Nuclease-free Water）:Ambion，室溫保存；(2) RNALater 樣品儲存液:Ambion，室溫保存；(3) RNase-free 濕巾（Rnase Zap Wipes）：Ambion，室溫保存；(4) RNASTAT-60TM：Tel-Test ‘B’Inc, 4－8℃

究生論文 第eQTL 的候選基因為基因自身，我們首先著手分析 cis-eQTL，表 4用 eQTL 的AD 相關(guān)基因：平均表達(dá)量大于 7，LRS > 15, eQTL Bu在位置距離基因自身所在基因組位置 5Mb 以內(nèi)）。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 賈建平;老年性癡呆研究進(jìn)展[J];中國臨床康復(fù);2004年16期

2 蔡建光;印大中;;阿爾茨海默病主要相關(guān)基因及其功能蛋白研究進(jìn)展[J];中國神經(jīng)免疫學(xué)和神經(jīng)病學(xué)雜志;2006年02期

本文編號：2820595