阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是21世紀嚴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分析收集已報道的AD發(fā)病相關基因,應用基因表達數量性狀基因座(expression quantitative trait loci, eQTL)定位分析的方法對所收集的AD候選基因進行全基因組水平的基因表達數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資料,篩選出在海馬組織中特異性表達的基因。聯合基因芯片資料和eQTL定位分析方法對AD候選基因進行遺傳基因組學的初步研究。分析發(fā)現,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(alleleic specific expression,ASE)分析在cis-eQTL驗證中的應用。 本實驗為進行AD發(fā)病相關基因遺傳基因組學的深入研究提供了大量的實驗數據和可靠的分析模型,為從分子水平系統揭示AD絕大多數基因表達及基因表達調控的網絡通路的研究提供實驗基礎。 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APP基因遺傳調控網絡的研究還很少,本實驗運用遺傳基因組學的研究手段,即基因表達數量性狀基因座定位的方法對APP基因的表達變異及表達調控進行研究,考查APP基因在BXD重組近交系小鼠及兩親本(C57BL/6J和DBA/2J)海馬組織中的表達變化,發(fā)現APP基因在親本DBA/2J中的表達量明顯大于親本C57BL/6J中的表達量(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基因的上游調控位點,發(fā)現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反式調節(jié)的基因,組織相關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基因顯著相關的下游基因(P 0.05),其中Nrd1基因與神經系統發(fā)育密切相關。皮爾森相關系數法分析APP基因與基因組中其它基因的遺傳相關度,發(fā)現APP基因與多個AD候選基因間存在較高的遺傳相關度,如Gsk3b、Falz、Mef2a、Tlk2、Rtn、Prkca、Rebbp等基因。這提示我們與APP基因高度相關的基因中很可能有人們尚未認識到的與AD發(fā)病相關的基因。
【學位單位】：南通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：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資料的收集，其中有 27 個品室，由 Benjamin Taylor 歷經 20 多年的時間培育而成（BXD1～BXD40 100 代以上近交純化；田納西州大學培育的 37 個品系（BXD43～BXD的小鼠經 20 代以上近交，14 個品系經 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資料的收集，其中有 27 個品系來自Jackson 實驗室，由 Benjamin Taylor 歷經 20 多年的時間培育而成（BXD1～BXD40），其中絕大多數經 100 代以上近交純化；田納西州大學培育的 37 個品系（BXD43～BXD100）中有 25 個品系的小鼠經 20 代以上近交，14 個品系經 14～20 代近交。小鼠由美國田納西州大學醫(yī)學中心和 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 相關基因：平均表達量大于 7，LRS > 15, eQTL Bu在位置距離基因自身所在基因組位置 5Mb 以內）。

【參考文獻】

相關期刊論文 前2條

1 賈建平;老年性癡呆研究進展[J];中國臨床康復;2004年16期

2 蔡建光;印大中;;阿爾茨海默病主要相關基因及其功能蛋白研究進展[J];中國神經免疫學和神經病學雜志;2006年02期

本文編號：2820595