本文關(guān)鍵詞：ASS1基因變異功能和生物信息學(xué)研究及標(biāo)記染色體Inv dup（15）相關(guān)智力障礙疾病研究

  更多相關(guān)文章： ASS1基因 瓜氨酸血癥1型 染色體15q 精神發(fā)育遲滯 突變 非同義SNVs 標(biāo)記染色體

【摘要】：DNA序列變異可以是良性的變化也可能導(dǎo)致功能改變,識(shí)別變異可為疾病的確診提供有用信息。除了測(cè)序基因驗(yàn)證臨床診斷結(jié)果至關(guān)重要,對(duì)變異的軟件分析也不可或缺。在基因組中,除核苷酸變異導(dǎo)致遺傳病發(fā)生,染色體增加或減少導(dǎo)致的染色體不平衡(拷貝數(shù)變異的CNVs)被認(rèn)為是人類(lèi)遺傳病的另一個(gè)原因。微缺失和微重復(fù)是導(dǎo)致精神發(fā)育遲滯(MR)的常見(jiàn)原因。 研究的第一部分,對(duì)二名經(jīng)典瓜氨酸血癥1型(CTLN1)患者ASS1基因進(jìn)行突變檢測(cè)分析和功能研究,并利用軟件對(duì)ASS1基因非同義核苷酸變體(nsSNVs)進(jìn)行分析。CTLN1是由于精氨酸琥珀酸合成酶(Argininosuccinate Synthetase, ASS)先天性缺陷導(dǎo)致尿素循環(huán)障礙的常染色體隱性遺傳病,高氨血癥、肝大、黃疸和肝臟功能異常為突出臨床表現(xiàn)�；颊�1輕度表型,生物化學(xué)指標(biāo)升高,測(cè)序結(jié)果顯示為復(fù)合雜合突變：ASS1基因的拼接供體區(qū)(c.174+1GA)突變和位于外顯子第2個(gè)堿基的(p.V141G)錯(cuò)義突變,后者也是拼接突變。二個(gè)突變通過(guò)體外pSPL3外顯子捕獲技術(shù)實(shí)驗(yàn)揭示,(c.174+1GA)突變?cè)斐善唇赢惓?導(dǎo)致外顯子4缺失,產(chǎn)生截短蛋白。p.V141G突變導(dǎo)致外顯子7不完全剪切,發(fā)生部分拼接異常�；颊�2為早發(fā)性新生兒瓜氨酸血癥,出生四天后,相關(guān)生化指標(biāo)顯著增高,具有明顯的臨床表型。ASS1基因測(cè)序檢出(c.773+1GA)和R265C復(fù)合雜合突變。(c.773+1GA)通過(guò)pSPL3實(shí)驗(yàn)顯示,該突變?cè)斐善唇赢惓?dǎo)致外顯子11缺失和79bp的內(nèi)含子11保留二種剪接異常,導(dǎo)致蛋白提前終止。此外,利用軟件SIFT,Polyphen-2and I-Mutant2.0對(duì)突變位點(diǎn)蛋白結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析,并闡述基因突變對(duì)其蛋白結(jié)構(gòu)的影響。V141G突變的結(jié)構(gòu)分析預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)其可能干擾ATP結(jié)合域中疏水區(qū)域,R265C突變可能導(dǎo)致瓜氨酸結(jié)合位點(diǎn)異常,這兩種突變可能降低ATP結(jié)合能力。本研究表明,拼接位點(diǎn)突變?cè)斐傻牟煌D(zhuǎn)錄本和錯(cuò)義突變是誘發(fā)疾病的重要機(jī)制之一。ASS1基因的55個(gè)Single nucleotide variants (SNVs)來(lái)源于dbSNP數(shù)據(jù)庫(kù)(美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心(NCBI)的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù))。二代測(cè)序技術(shù)檢出大量的遺傳變異,變異位點(diǎn)的攜帶者具有患瓜氨酸血癥高風(fēng)險(xiǎn),但很多變異無(wú)法明確其病理意義。研究目的是利用軟件計(jì)算工具對(duì)ASS1基因變異進(jìn)行預(yù)測(cè)和致病性分析。首先利用SIFT, Polyphen-2和I-Mutant2.0進(jìn)行初步鑒定分析,再利用PANTHER、SNPGO和Mutpred工具進(jìn)行功能預(yù)測(cè)。通過(guò)上述方法得到最具破壞性的變異,然后通過(guò)RMSD和總能量值對(duì)其模擬突變和原生3D結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性影響進(jìn)行預(yù)測(cè)。后三者算法相結(jié)合作為每種方法的閾值,得出20個(gè)SNVs受損程度。其中,基于RMSD,總能量值和原子接觸,7個(gè)最有害的SNVs對(duì)模擬突變和原生3D結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)影響進(jìn)行評(píng)價(jià)。4個(gè)變異的SNP在總能量值上不穩(wěn)定增加,其ID為：TMP ESP9133364846、rs121908643、rs121908637和TMP ESP9133355834。三維結(jié)構(gòu)的分析,有助于預(yù)測(cè)基因變異可能干擾氫鍵網(wǎng)絡(luò),降低疏水性以及導(dǎo)致空間約束。本研究結(jié)果可為新生兒ASS1基因分子篩查提供有用的信息。 研究的第二部分,對(duì)一個(gè)具有中國(guó)血統(tǒng)的六歲重度精神發(fā)育遲滯患者的染色體畸變進(jìn)行了研究分析。患者臨床表現(xiàn)為學(xué)習(xí)障礙、肌張力低下、共濟(jì)失調(diào)、認(rèn)知缺陷和語(yǔ)音延遲但外表正常。常規(guī)染色體核型分析揭示存在額外標(biāo)記染色體(SMC),核型為47, XY,+mar。父母核型正常,提示標(biāo)記染色體為新突變。微陣列比較基因組雜交(aCGH)結(jié)果顯示,該標(biāo)記染色體是7.7Mb重復(fù)序列片段,從BP1延伸到BP3段,該區(qū)段包括普拉德威利/安杰曼綜合征(Prader-Willi/Angelman)(PWACR).染色體區(qū)域15q11-q13的細(xì)胞遺傳學(xué)異常包括：缺失、重復(fù)、易位、倒位和標(biāo)記染色體,母系衍生的位于15號(hào)染色體長(zhǎng)臂印跡區(qū)的重復(fù)有復(fù)雜的神經(jīng)行為障礙,特其點(diǎn)是認(rèn)知障礙、癲癇發(fā)作及自閉癥。該重復(fù)常以標(biāo)記染色體的形式存在,是15號(hào)染色體等臂雙著絲粒(isodicentric15)區(qū)域。該變異臨床表型不同,具有自閉癥、發(fā)育遲緩、癲癇發(fā)作、語(yǔ)言發(fā)展遲緩、學(xué)習(xí)障礙、精神發(fā)育遲滯以及運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)不良等。 利用定量PCR(qPCR)檢測(cè)該區(qū)域與神經(jīng)發(fā)育相關(guān)基因的拷貝數(shù)變化,結(jié)果顯示標(biāo)記染色體的基因重復(fù)是新發(fā)突變。SNRPN基因甲基化分析結(jié)果顯示重復(fù)可能來(lái)自母源。SMC是不明原因的發(fā)育遲緩病因之一,多研究技術(shù)協(xié)同檢測(cè)在疾病分子診斷上具有很大優(yōu)勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】：ASS1基因 瓜氨酸血癥1型 染色體15q 精神發(fā)育遲滯 突變 非同義SNVs 標(biāo)記染色體
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：R749
【目錄】：

• Acknowledgement5-6
• 中文摘要6-8
• Abstract8-12
• Part ⅠA comprehensive functional and computational analysis of sequence variants in ASS1gene associated with Citrullinemia type 112-82
• 1 Introduction12-24
• 2 Materials and Methods24-44
• 3 Results44-63
• 4 Discussion63-71
• 5 Conclusion71-72
• 6 References72-82
• Part ⅡMolecular cytogenetics analysis of a de novo 7.7Mb proximal 15q duplicationassociated with severe mental retardation in a six year patient82-108
• 1 Introduction82-85
• 2 Materials and methods85-92
• 3 Results92-97
• 4 Discussion97-101
• 5 Conclusion101-102
• 6 References102-108
• Literature Review108-128
• References120-128
• Curriculum Vitae128-130

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 孔元原;張玉敏;裘蕾;楊海河;王潔;封卓;;北京市20年新生兒疾病篩查回顧性分析[J];中國(guó)新生兒科雜志;2011年02期

，

本文編號(hào)：994229