基于高通量測序的一個晚發(fā)型龐貝氏病家系遺傳分析
發(fā)布時間:2020-10-26 16:51
龐貝氏病(酸性麥芽糖酶缺乏癥,即糖原貯積癥II型)是一種常染色體隱性遺傳疾病,因?yàn)槿苊阁w酸性α-1,4-葡萄糖苷酶的缺乏,導(dǎo)致體內(nèi)大量糖原不能被降解,從而在骨骼肌、心肌和平滑肌等組織細(xì)胞內(nèi)聚積而形成。龐貝氏病本質(zhì)上是一種叫做α-葡萄糖苷酶(GAA)發(fā)生病理性變異而導(dǎo)致的罕見多系統(tǒng)疾病。本研究我們旨在一個伴有腦梗和腦白質(zhì)病變的晚發(fā)型龐貝氏病家庭中找出致病變異以及腸道微生物結(jié)構(gòu)與疾病表型間的關(guān)系。本研究通過對一個中國家系中的6個正常個體,2個患病個體和1個疑似患兒進(jìn)行全基因組測序(WGS),并應(yīng)用生物信息學(xué)方法來尋找候選致病位點(diǎn)。通過sanger測序和酶活結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,并進(jìn)一步分析突變和表型之間的關(guān)系。為了解釋女性患者孩子的異常情況,采用宏基因測序和分析的方法來探討疾病表型與腸道微生物之間的關(guān)系。對該家系9位家族成員的基因組進(jìn)行測序分析后找到了一個新的復(fù)合雜合突變,即位于GAA基因16外顯子的c.2238GC和位于9號外顯子的c.1388_1406del19,此突變?yōu)樵撌軝z家系發(fā)生龐貝氏病的致病原因。這一復(fù)合雜合突變其中一個突變是來自于患者父親的錯義突變c.2238GC(p.Trp746Cys),另一個則來自母親的移碼突變c.1388_1406del19(p.Arg463fs)。而c.2238GC(p.Trp746Cys)突變會導(dǎo)致第746號的密碼子由非極性色氨酸突變?yōu)闃O性半胱氨酸,影響了酸性α-葡萄糖苷酶功能。c.1388_1406del19(p.Arg463fs)是一移碼突變,會導(dǎo)致在462個氨基酸處的蛋白翻譯提前終止。宏基因組分析結(jié)果顯示,女性患兒腸道菌群出生時雖然異常,但是后來恢復(fù)到正常指標(biāo),原因可能是受母親腸道微生物的影響。結(jié)合基因組的信息,我們可以得出,女性患者的孩子為攜帶者,但由于另一條同源染色體是正常的,所以不會患病。本研究首次報(bào)道了來自中國家庭新的GAA復(fù)合雜合突變,豐富了龐貝氏病的基因突變譜,為研究疾病表型與突變之間的關(guān)系提供支持。首次使用腸道菌群來解釋表型的異常以及并發(fā)癥,這是一種非常有前景的方向,可以為疾病研究提供新的角度。
【學(xué)位單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2019
【中圖分類】:R589.1
【部分圖文】:
圖 1-2 龐貝氏診斷流程Figure 1-2 Pompe disease diagnostic process的異質(zhì)性,比較常見的表型為肌無力,而有些會伴隨腦對偏少,因此有文獻(xiàn)將這種表型稱為罕見型,而近幾年增多,也說明這種表型并不罕見。出現(xiàn)腦梗的原因目前為是糖原累積血管內(nèi)壁,造成血管內(nèi)壁損傷,從而引起積病是無法治愈的,但 2006 年批準(zhǔn)的重組人酸性 α-葡萄可能大大改變其預(yù)后[26]。針對由于 GAA 酶缺乏而導(dǎo)致龐療法來改善龐貝氏病病人的生存狀態(tài),達(dá)到治療的效果替代治療顯著改善了患者預(yù)后,早期治療可延緩甚至阻一種叫做酸性-α-葡萄糖苷酶的酶缺乏引起的遺傳性疾病
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文7、將第 6 步 DNeasy Mini spin column 置于一個新的 1.5ml EP 管中,加入 200μlBuffer AE ,室溫孵育 1min, 而后 6000xg (8000 rpm) 離心 1min。若想提高回收產(chǎn)物濃度,可將 AE 洗脫體積減低至 100ul,但這樣會減少 DNA總回收量。2.2.5 建庫測序
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文末端測序法(MDA-PE),第一步獲得二鏈,即在一鏈聚合測序的基礎(chǔ)上,通過具有鏈置換活性的聚合酶,繼續(xù)進(jìn)行延伸,在 DNB 上延伸出新的 DNA 鏈,被作為二鏈測序的模板鏈,然后加入反鏈測序引物,再進(jìn)入測序循環(huán)模式,最后得到原始圖像數(shù)據(jù)文件。因?yàn)閳D像文件在存儲和數(shù)據(jù)處理方面存在問題,所以需要先把圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為序列和質(zhì)量值數(shù)據(jù),并用 fastq 或 fastq.gz的文件格式存儲,即 raw reads或 raw data。2.2.6 數(shù)據(jù)分析通過對測序數(shù)據(jù)的分析處理篩選出疑似致病突變,主要過程包括對下機(jī)數(shù)據(jù)的過濾,過濾后的數(shù)據(jù)與參考基因組進(jìn)行比對分析以及對比對后的結(jié)果進(jìn)行變異檢測和注釋(圖 2-2)。原始數(shù)據(jù)變異質(zhì)控和過濾變異注釋和過濾
【相似文獻(xiàn)】
本文編號:2857251
【學(xué)位單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2019
【中圖分類】:R589.1
【部分圖文】:
圖 1-2 龐貝氏診斷流程Figure 1-2 Pompe disease diagnostic process的異質(zhì)性,比較常見的表型為肌無力,而有些會伴隨腦對偏少,因此有文獻(xiàn)將這種表型稱為罕見型,而近幾年增多,也說明這種表型并不罕見。出現(xiàn)腦梗的原因目前為是糖原累積血管內(nèi)壁,造成血管內(nèi)壁損傷,從而引起積病是無法治愈的,但 2006 年批準(zhǔn)的重組人酸性 α-葡萄可能大大改變其預(yù)后[26]。針對由于 GAA 酶缺乏而導(dǎo)致龐療法來改善龐貝氏病病人的生存狀態(tài),達(dá)到治療的效果替代治療顯著改善了患者預(yù)后,早期治療可延緩甚至阻一種叫做酸性-α-葡萄糖苷酶的酶缺乏引起的遺傳性疾病
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文7、將第 6 步 DNeasy Mini spin column 置于一個新的 1.5ml EP 管中,加入 200μlBuffer AE ,室溫孵育 1min, 而后 6000xg (8000 rpm) 離心 1min。若想提高回收產(chǎn)物濃度,可將 AE 洗脫體積減低至 100ul,但這樣會減少 DNA總回收量。2.2.5 建庫測序
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本文編號:2857251
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