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关键词： 南海   造礁珊瑚   澄黄滨珊瑚   疣状杯型珊瑚   群体遗传学  

摘要： 群体遗传多样性和遗传结构是评估珊瑚的环境适应能力的重要指标。本文以南海广布种块状澄黄滨珊瑚(Porites lutea)和低纬度优势种枝状疣状杯型珊瑚(Pocillopora verrucosa)为研究对象,通过两种核标记(ITS和β-tubulin)和微卫星标记,探讨这两种珊瑚在南海大空间尺度的群体遗传多样性和遗传结构。本研究共分析了687个珊瑚样品,包括从南沙群岛(三角礁、华阳礁、仙娥礁和信义礁)、中沙群岛(黄岩岛)、西沙群岛(北礁、七连屿、永兴岛、东岛、玉琢礁、华光礁、盘石屿和浪花礁)、海南岛(大洲岛、鹿回头、西岛、蜈支洲岛和西排)、涠洲岛、大亚湾(小辣甲和杨梅坑)采集的澄黄滨珊瑚368个和疣状杯型珊瑚319个,采样时间从2015年5月到2019年6月。具体探讨的科学问题包括:1)南海澄黄滨珊瑚遗传多样性和遗传结构,包括遗传分化、基因流与种群动态;2)南海疣状杯型珊瑚遗传多样性和遗传结构,包括遗传分化、基因流与种群动态;3)南海已发表的代表性珊瑚群体遗传学结果的相似性与差异性;4)海面温度、地理距离、叶绿素a和海水浊度等因素与南海珊瑚群体遗传分化的关系。本研究共获得澄黄滨珊瑚ITS序列368条和β-tub序列169条,获得疣状杯型珊瑚ITS序列250条、β-tub序列239条以及12个微卫星位点数据。使用MEGA、Dna SP、Arlequin、MIGRATE、NETWORK、Gen Al Ex、Genepop等软件进行数据分析。主要结果和结论如下:1.南海的澄黄滨珊瑚群体属于一个大的集合种群;处于南海北部边缘的大亚湾群体存在低遗传多样性、高遗传分化的情况;相比其他区域的澄黄滨珊瑚群体,大亚湾群体遗传结构相对不稳定,更容易受到人类活动的影响;海面温度主导了南海澄黄滨珊瑚的遗传结构。南海澄黄滨珊瑚的遗传多样性与遗传结构具体研究结果如下:1)南海澄黄滨珊瑚的遗传多样性很高,大亚湾相对较低;2)南海澄黄滨珊瑚种群在最近几代出现了瓶颈效应,可能是近几十年珊瑚群落的总体退化造成的;3)单倍型网络分析发现南海的澄黄滨珊瑚种群属于单系发生;4)南海澄黄滨珊瑚群落中存在大尺度(约1500公里)的遗传同质性,可能是由于它们排卵型的繁殖方式,以及历史上种群大小随着冰期间冰期的周期性波动和末次冰期后种群的扩张所致;5)大亚湾与南海其他区域的澄黄滨珊瑚种群存在高度遗传分化,可能从遗传学角度反映大亚湾澄黄滨珊瑚更能适应冬季低温;6)除大亚湾与台湾之间的基因流较小外,南海其他邻近的澄黄滨珊瑚种群间存在较大的基因流(Nm>100),整个南海存在由南向北不对称的基因流,可能是全球变暖导致珊瑚种群北迁的反映;7)海面温度主导了南海澄黄滨珊瑚的遗传结构,地理距离对遗传分化的影响相对较小。2.南海的疣状杯形珊瑚群体遗传多样性较高,该群体在全球变暖背景下具有一定的遗传潜力,但是群体间的强遗传分化增加了局部退化的风险,特别是西沙永兴岛和七连屿群体;海面温度主导了南海疣状杯型珊瑚的遗传结构。疣状杯形珊瑚的遗传多样性与遗传结构具体研究结果如下:1)南海疣状杯形珊瑚具有中等程度的遗传多样性,其中海南大洲岛和西沙永兴岛的相对较低;2)南海疣状杯形珊瑚种群在最近几代出现了瓶颈效应;3)单倍型网络分析发现南海的疣状杯形珊瑚属于两系发生,可能与更新世冰期导致的地理隔离有关;4)AMOVA和F成对分析结果显示群体间高度遗传分化,使用β-tub计算的Φ=0.3375,近半数成对F值(21/45)大于0.25,排幼型的繁殖方式是导致疣状杯形珊瑚群体间高度遗传分化的重要原因;5)西沙永兴岛和七连屿可能受到人类活动和敌害生物爆发的影响,与同为西沙海域的其他群体分化显著;6)除了西沙群岛部分群体(七连屿、盘石屿、玉涿礁)外,南海疣状杯形珊瑚各地理群体相互之间的基因流较小(Nm<100);7)Mantel test检验结果表明,疣状杯形珊瑚群体间的遗传分化与平均海面温度、海面温度变异度均呈显著正相关关系,与距离、叶绿素a和浊度等不相关。3.通过比较南海澄黄滨珊瑚、疣状杯型珊瑚和盾形陀螺珊瑚三种已知的代表性珊瑚的遗传学特征,得出以下几点结论:1)相对高纬度的边缘群体,均具有较低的遗传多样性和较高的遗传分化;2)海面温度是影响南海珊瑚群体遗传结构的主要因素;3)在整个南海大空间尺度下,地理距离和繁殖方式对南海不同种珊瑚遗传结构的影响各不相同;4)较强的人类活动或敌害生物的爆发等局部因素影响了个别群体,使其成为遗传上较为特殊的群体;5)从遗传学结果出发,建议对南海造礁珊瑚的保护优先次序应为相对高纬度的优势种盾形陀螺珊瑚、低纬度退化速度较快的枝状优势种疣状杯型珊瑚、广布型块状澄黄滨珊瑚。

关键词： 原发性免疫缺陷病   产前诊断   全外显子组测序   实时荧光定量PCR   跨跃断裂点PCR  

摘要： 背景原发性免疫缺陷病(Primary immunodeficiency disease,PID)是一组影响免疫系统不同组成部分的遗传性疾病。患者出现频繁且易危及生命的感染,以及免疫失调相关症状。根据2019版PID表型分类,406种免疫缺陷疾病与430种基因缺陷相关联,发病率为1/1000-1/5000,且部分亚类死亡率极高。近几年随着高通量测序技术广泛应用,不断有新PID以及扩展的新表型被报道,PID新基因和新病因的挖掘极具探索价值。目的收集罹患PID的先证者及家系成员或有免疫缺陷患儿生育史的核心家系样本进行全外显子组测序(Whole Exome Sequencing,WES)及相关技术检测,探索可能存在的新病因,初步探讨患者基因型-表型关系。并为受检家庭明确遗传学病因,为PID的诊断、遗传咨询及干预提供分子依据。方法收集28个PID先证者家系或者不良妊娠史核心家系临床资料,采集患者及家系成员血液或羊水样本进行WES检测。筛选可疑变异并通过Sanger测序验证,分析变异致病性。构建minigene载体验证可疑剪接变异;通过蛋白质免疫印迹(Western Blot,WB)、实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,q PCR)、细胞免疫荧光实验验证候选变异对基因表达的影响;利用q PCR和跨跃断裂点PCR(Gap-PCR)确定大片段缺失突变的精确断裂位点。结果(1)为24个PID先证者家系或者不良妊娠史核心家系明确了诊断,检测到7个基因的23个候选致病变异。8个变异为本研究首次报道,其中2个依据现有证据判读为意义不明变异。(2)通过构建BTK基因野生型和c.1900T>G、c.897del G突变型及NFKBIA野生型及c.106T>C突变型真核表达载体,发现BTK突变型m RNA转录和蛋白质表达水平较野生型显著降低;而NFKBIA突变型m RNA转录和蛋白质表达水平明显上升,与该基因功能获得性(gain of function,GOF)突变致病的文献报道相符合。(3)体外构建minigene载体,证实了BTK c.1751-6＿1755delttctag GGGTT变异可产生异常剪接转录本,造成18号外显子跳过35 bp碱基。(4)通过q PCR和Gap-PCR将家系15 BTK新报道大片段缺失突变长度精确到8992bp。结论(1)本研究最终为24个家系提供了具有临床指导意义的诊断结果,总体诊断率为85.71%(24/28),拓宽了PID疾病遗传变异谱。(2)初步明确了BTK一个可疑剪接位点变异的异常转录本;(3)验证了BTK及NFKBIA两个意义不明变异的对m RNA转录和蛋白质表达的影响,为致病等级升级提供了新证据;(4)确定了一个BTK大片段缺失的精确断裂位点。图8幅,表8个,参考文献102篇

关键词： 拟南芥   高温胁迫   减数分裂   同源重组   甲基化  

摘要： 减数分裂是高等植物有性生殖过程中的重要阶段,能够影响植物的育性。同源重组导致非等位基因重新组合,为生物多样性的发展提供了基础。雄性减数分裂过程对环境温度的变化敏感。在28℃高温条件下,拟南芥仍可育,其减数分裂过程中同源重组的频率增加。但是,超过可育范围的高温胁迫对拟南芥减数分裂过程有何种影响,以及其细胞学机制尚不清楚。为探究超过可育范围的高温胁迫对拟南芥减数分裂过程的影响以及其细胞学机制,设计以下实验展开工作。(1)为了探究高温对拟南芥生殖发育的影响,进行以下实验。在(36-38℃)高温条件下对拟南芥进行处理,发现其种荚变短。使用亚历山大染色法检查其花药中花粉粒的育性,发现经高温胁迫花药中部分花粉粒失去活性并产生体积异常的花粉粒。以上结果说明36-38℃高温会降低拟南芥的育性。(2)使用地衣红染料检查高温胁迫后的减数分裂产物,发现含有较高比例的异常四分体。使用染色体展片法进一步探究减数分裂过程中染色体的行为变化,发现高温胁迫后染色体呈单价体形态(对照植物产生5个二价体),说明高温抑制了同源重组的发生。(3)利用荧光原位杂交(FISH)技术结合着丝粒探针对拟南芥进行检查,探究高温后染色体行为的变化。结果表明,高温导致减数分裂同源配对、联会或减数分裂重组的过程产生了缺陷。单价体的形成导致减数第一次分裂之后同源染色体的分离不平衡。使用苯胺蓝染液检查花粉母细胞胼胝质细胞壁的形成,发现在四分体时期细胞壁的结构紊乱,部分区域细胞壁增厚,部分区域细胞壁消失。说明高温破坏了细胞壁的结构。(4)使用免疫荧光定位技术对减数分裂过程中微管的行为进行检测。高温胁迫后,纺锤体和成膜体的结构发生变化。高温后,减数第一次分裂中期,纺锤体结构异常。减数第一次分裂后期,成膜体结构异常并且染色体分离不均等。减数第二次分裂中期纺锤体结构不完整。减数第二次分裂末期,染色体不均等分离产生非整倍体的小孢子。以上实验结果说明高温胁迫破坏了微管细胞骨架的组织,导致染色体不均等分离并产生胞质分裂缺陷。(5)为了探究高温胁迫对同源重组的影响,我们首先检查了高温后DNA双链断裂(DSB)的数量。我们检查了高温胁迫后染色体尚γH2A.X的数量,发现高温处理过的Col-0中γH2A.X的信号下降;而spo11-1-1突变体植物在高温胁迫前后细胞中γH2A.X的信号均处于低水平。说明DSB的产生依赖SPO11蛋白,并且高温破坏了DSB的产生。对DSB修复相关的DMC1蛋白的数量检测进一步验证了这一结论。(6)由染色体展片法发现高温胁迫后粗线期和双线期染色体没有完成联会配对,推测高温影响联会复合体的形成。为验证这一结论,使用免疫荧光技术对轴蛋白ASY1进行定位。在对照植物中ASY1信号在细线期为点状,在偶线期ASY1信号呈线型。而高温处理之后,ASY1的信号呈点状。以上实验结果表明,高温影响联会复合体侧向原件的稳定性。(7)我们进一步检查了联会复合体中心元件蛋白ZYP1的染色体定位。Col-0中粗线期ZYP1的信号呈线型,高温胁迫后ZYP1的信号呈点状和片段状。说明高温破坏了联会复合体的形成。(8)在同源重组过程中DSB和CO的分布受染色质上的DNA甲基化状态影响。为了探究高温影响DSB和CO的形成是否通过影响DNA甲基化,我们检查了减数第一次分裂前期染色体上的5-甲基胞嘧啶(5m C)。对照条件下,5m C信号主要分布在异染色质区域;经高温处理后,5m C在染色体上的分布改变。本篇论文以拟南芥为实验材料探究植物经高温胁迫后减数分裂过程中发生的细胞学变化,用细胞学和分子生物学试验方法进行严谨的实验。实验方法较为新颖,能够客观反映事实,对植物应对环境变化产生的细胞学生理机制的变化现象探究具有一定的意义。

关键词： 赫尔辛基宣言   羊水细胞培养   世界医学会   遗传学研究   产前诊断   染色体核型分析   微阵列   12号染色体  

摘要： 孕妇38岁, 孕18 w, 生育一胎男孩, 10岁, 健康, 其后流产7次, 自述12号染色体异常, 无法提供相应染色体核型报告;丈夫39岁, 自述染色体正常;男孩未查染色体。鉴于上述病史, 建议进行产前诊断、羊水细胞培养、染色体核型分析。本研究符合《世界医学会赫尔辛基宣言》。

关键词： 多年生小偃麦   中间偃麦草   抗寒性   再生性   染色体组  

摘要： 本研究以21份多年生小偃麦种质系群体为研究材料,通过分根扩繁,直播选育等方法,扩大研究材料群体,利用形态学分析和分子细胞遗传学等手段,对多年生小偃麦种质系群体和扩繁群体的抗寒性、多年生特性及染色体组构成进行分析和鉴定,旨在明确不同类型多年生小偃麦的染色体组构成及遗传特性,为寒地多年生小偃麦的抗寒性及多年生特性研究提供材料基础和理论依据。形态学调查结果表明,21份多年生小偃麦均具有多年生性、抗寒性、割后再生性,植株生长繁茂,形态性状趋向稳定;研究材料群体株高均大于1m,分蘖数呈逐年增加趋势,最高可达648。结实率除19-51820443外,总体稳定,材料19-425299128结实率最高,超过88%。有6份材料,千粒重超过6g,19-412138的千粒重为8.86g。获得扩繁材料52份,形态特点同原始材料表现一致。细胞学和分子标记检测结果表明,材料19-42529356体细胞染色体数目在47条以上,材料19-51820443体细胞染色体数目为42-44条。其他材料体细胞染色体数均为42条,扩繁材料与原始材料染色体数目一致,也均带有中间偃麦草遗传成分。但部分多年生小偃麦材料和扩繁材料扩增出非特异性条带,表明材料间的遗传成分存在差异。原位杂交结果表明,多数材料基因组构成为St St JJJJ,与中间偃麦草基因组相似,但染色体显示杂交信号的区域略有差异。鉴定材料中,19-42529356和19-51820443分别带有11条和1条普通小麦染色体。这为今后的多年生小偃麦种质系研究提供了新的方向。

关键词： 线虫   ROS   角质层   TSP-15   mma-1   eat-3   线粒体形态  

摘要： 背景氧化应激反应是指机体氧化自由基异常升高所引发的系统性应答,会使细胞激活一系列分子过程来快速高效地清除氧化自由基(ROS),并修复过量ROS对生物大分子的损伤。氧化应激反应的调控机制在物种间非常保守,目前许多机制问题还不清楚。实验室前期利用线虫研究碘的生物效应,发现过量碘可导致线虫体内ROS急剧升高并引起氧化应激。为寻找与ROS稳态调控相关的基因,我们通过遗传筛选得到了多个导致线虫在过量碘里存活的突变,分别影响3个与ROS合成相关的基因(bli-3、tsp-15和doxa-1)以及2个与ROS清除相关的基因(wdr-23和skn-1)。研究表明BLI-3、TSP-15和DOXA-1会形成一个位于细胞膜的双氧化酶复合体,催化ROS的产生和调节线虫角质层的形成。TSP-15作为双氧化酶复合体的关键组成部分,与线虫角质层形成有着密切联系。tsp-15(mac33)功能缺失突变线虫具有严重的角质层缺陷表型。为了寻找与tsp-15互作的基因,实验室前期对tsp-15(mac33)进行EMS诱变,通过遗传筛选分离到了12个可抑制tsp-15(mac33)角质层缺陷且表型与野生型相似的新突变。目前已克隆的一个突变为mac439,影响线虫mma-1基因。随后克隆的突变为mac427,影响线虫eat-3基因。mma-1和eat-3分别编码人类线粒体蛋白LRPPRC和OPA-1的同源蛋白。目的研究mma-1/eat-3如何与双氧化酶复合体基因相互作用影响线虫的角质层的形成和线粒体形态。方法(1)利用细胞核荧光染料Hoechst 33258检测相关线虫品系的染色率,作为评判角质层完整性的指标;(2)利用RNA干扰和转基因挽救实验鉴定候选基因;(3)构建线粒体相关基因与双氧化酶复合体基因的双突变品系,并检测不同双突变品系的角质层缺陷情况;(4)构建双氧化酶复合体基因与线虫线粒体报告基因hpy-7p-Mito::GFP的双突变品系,分析双氧化酶复合体突变对线粒体形态的影响。结果(1)12个tsp-15(mac33)抑制子的角质层缺陷得到修复;(2)表皮特异性表达mma-1转基因可在一定程度上挽救mac439抑制tsp-15(mac33)角质层缺陷的表型,泛表达eat-3转基因可挽救mac427抑制tsp-15(mac33)角质层缺陷的表型;(3)eat-3(mac427)和mma-1(mac439)突变可以抑制bli-3、tsp-15、doxa-1突变品系的角质层缺陷表型;(4)双氧化酶复合体基因突变导致线粒体形态发生碎片化。结论(1)12个tsp-15(mac33)抑制子可稳定抑制tsp-15(mac33)的角质层缺陷表型;(2)初步验证mma-1为mac439的候选基因,确认mac427为eat-3的点突变;(3)线粒体基因eat-3、mma-1与双氧化酶复合体基因bli-3、tsp-15、doxa-1存在相互作用关系,可以影响线虫角质层完整性;(4)双氧化酶复合体基因突变可能会影响线粒体形态。图18幅,表4个,参考文献83篇

关键词： 埃塞俄比亚芥   种间杂交   异源多倍化   育性   细胞遗传学   转录组学  

摘要： 种间杂交及多倍化是植物育种和物种多样性的主要推动力。花粉发育是植物发育的关键步骤,也是成功育种的重要环节。植物有性繁殖的先决条件是形成可育花粉粒,然而调控花粉育性的潜在机制尚不清楚。因此,研究异源二倍体和异源四倍体花粉发育的遗传变化,有助于我们进一步认识异源多倍化在植物雄配子体发育过程中对花粉育性的调控作用。芸薹属作物与模式植物拟南芥的亲缘关系最近,是研究植物多倍化的模式系统。本研究对人工合成异源二倍体埃塞俄比亚芥和染色体加倍后遗传背景相同的异源四倍体埃塞俄比亚芥的花粉发育过程进行细胞学和转录组学分析,以揭示异源多倍化调控育性的分子和细胞遗传学机制。主要研究结果如下:1.首先以黑芥(Brassica nigra)为父本、芥蓝(Brassica oleracea)为母本进行杂交和胚挽救获得异源二倍体埃塞俄比亚芥,再用秋水仙素处理使其染色体加倍获得异源四倍体埃塞俄比亚芥(Brassica carinata)。异源二倍体埃塞俄比亚芥花的大小,叶片厚度与颜色均为亲本的中间型。与异源二倍体埃塞俄比亚芥相比,异源四倍体埃塞俄比亚芥的花和叶片以及叶片上的气孔密度都比较大,花朵颜色相似,为淡黄色,更偏向于母本芥蓝。虽然两个倍性植株的花药都开裂并散出丰富的花粉粒,但异源二倍体埃塞俄比亚芥花粉大多体积小,活力极低,而异源四倍体埃塞俄比亚芥花粉粒形态正常,可染率升高。2.花药石蜡切片的结果显示,异源二倍体和异源四倍体埃塞俄比亚芥的绒毡层均正常的发育和降解,可为花粉发育正常提供营养物质。异源二倍体埃塞俄比亚芥在四分体时期出现可变孢子,大多数花粉发育停滞在小孢子时期,遗传物质丢失且体积不再增大。而异源四倍体埃塞俄比亚芥在四分体时期形成四个对称的小孢子,小孢子经过两次有丝分裂形成成熟的三细胞花粉。3.减数分裂时期染色体行为观察发现,异源二倍体埃塞俄比亚芥染色体的部分联会引发低频二价体形成,进一步导致染色体分离紊乱。而异源四倍体埃塞俄比亚芥中同源染色体稳定配对并完全联会,有助于进行经典的减数分裂。减数分裂过程的细胞骨架动态变化表明,异源二倍体埃塞俄比亚芥中出现了线状微管,或微管严重缺失,而异源四倍体埃塞俄比亚芥中可形成稳定的纺锤体结构,确保染色体的正常分离。4.对雄配子体的形成和发育两个阶段进行转录组分析表明,异源四倍体埃塞俄比亚芥中与DNA重组修复基因RAD51、DMC1、SPO11-2和泛素介导蛋白水解基因UBC9、CDC53上调推进减数分裂细胞周期顺利进行。花粉发育基因PIRL1、PIRL9、DUO1以及苯丙烷生物合成基因CCo AOMT、COMT、CAD可促进成熟花粉粒的形成。特别是细胞周期基因CDKA1、CDKB1;1、CDKB2;1和细胞骨架相关基因TUA2、ACT1、ACT3在两个阶段均上调表达,这对花粉育性有正向调控作用。综上所述,本研究为异源多倍化调控雄配子育性升高的分子细胞遗传学机制提供了理论基础,对作物改良和物种多样性研究具有重要意义。

关键词： t(8   21)   急性髓系白血病   基因突变   核型分析   免疫球蛋白重链可变区(IGHV)   CLL   遗传学   免疫表型  

摘要： [研究背景]急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)是一种常见的血液系统恶性疾病,很多患者具有特定染色体异常,其中t(8;21)较为常见。AML在遗传学方面具有高度异质性,遗传学的异常对AML预后判断具有重要作用,可以影响AML的预后分层。既往国内外也有很多对于伴t(8;21)的患者遗传学特点的研究,但由于受到样本数量相对较少、或者检测基因数目较少的限制,研究结论不尽相同,本研究旨在对AML伴t(8;21)的中国人群遗传学特点进行分析。[目的]分析急性髓系白血病(AML)伴t(8;21)的患者伴随发生的其它遗传学异常。[方法]对2015.6-2021.10的207例AML伴t(8;21)患者的临床基本特征进行回顾性分析,并对其染色体核型分析及基因突变结果进行系统性分析。[结果]1.在207例AML伴t(8;21)患者中,有62.8%伴随其他染色体异常,主要包括性染色体缺失(48.3%)、9q-(8.2%)等,12%的患者为复杂核型(complex karyotype,CK)。2.对AML伴t(8;21)患者的56个基因进行基因筛查,检测数据中发现95%的患者共携带50个基因突变,其中KIT突变发生率最高(53%),其次为NRAS(18%)、ASXL2(17%)、FLT3(12%)、EZH2(10%)等;主要涉及到信号转导通路、染色质修饰及DNA甲基化。3.对AML伴t(8;21)患者的遗传学特点进一步分析显示,IDH1/2突变和CK、IDH1/2和ZBTB7突变、ASXL2和CCND2突变更易伴随出现;而KIT和NRAS突变为互斥基因。[结论]AML伴t(8;21)患者经常携带其他染色体异常及基因突变,不同基因与异常染色体之间可伴随出现或相互排斥。[研究背景]慢性淋巴细胞白血病(chronic lymphoblastic leukaemia,CLL)是常见白血病种类之一,种族和地域的不同导致其具有明显的异质性。免疫球蛋白重链可变区(immunoglobulin heavy chain variable region,IGHV)作为国际预后指数,可对临床患者的预后进行分级。IGHV基因突变状态对CLL预后分层具有影响,IGHV体细胞高突变的患者比无突变患者预后好。本研究通过回顾性的分析IGHV突变与未突变CLL患者的多项实验室检查数据,旨在分析检查结果的规律性。[目的]总结CLL患者的IGHV特点,分析比较IGHV突变和未突变患者实验室检查特点。[方法]对266例2020年2月-2021年2月进行IGHV基因检查的CLL患者的部分实验室检查结果进行总结,分析IGHV突变情况、基因片段的使用特征;对突变与未突变患者的免疫表型、基因突变筛查、染色体核型及荧光原位杂交(FISH)结果进行差异性比较。[结果]本研究中IGHV突变患者(m-IGHV)比例高于未突变(un-IGHV)患者(69.17%vs 30.83%),VH家族以及基因片段使用均有明显的偏颇性:VH3家族(142/266,53.38%)、VH 4 家族(75/266,28.20%)和 VH 1 家族(34/266,12.78%)的发生率总和约为 95%;具体到基因片段,使用 VH 4-34(26/266,9.77%)、VH 3-23(25/266,9.40%)、VH3-7(24/266,9.02%)、VH4-39(16/266,6.02%)的比例总和约为 35%,其中 VH 3-20片段和VH 3-49片段仅发生于un-IGHV患者(P<0.05)。un-IGHV患者中CD38(26.31%vs 3.03%)和 CD79b(71.05%vs 45.45%)、以及 11p 缺失(25.45%vs 5.26%)检出率较高,m-IGHV患者中单独的12号染色体三倍体(37.93%vs 5.56%)常见(P<0.05)。[结论]CLL患者IGHV基因具有独特的表达特点,突变和未突变CLL患者的免疫表型、分子生物学和遗传学检查结果具有一定规律。

关键词： 肌萎缩侧索硬化症   SOD1   FUS   NEK1   NOTCH2NLC  

摘要： 目的:本研究旨在分析家族性肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)与早发型ALS(起病年龄<45岁)患者的遗传学特点。方法:本研究回顾性收集了2017年1月至2020年12月期间在山西医科大学第一医院就诊的家族性与早发型ALS患者的临床与遗传学资料。回顾性分析患者全外显子基因组测序(Whole exome sequencing,WES)数据以求发现ALS相关的基因突变,通过Mutation Taster、Poly Phen-2和SIFT软件进一步预测单核苷酸突变和小片段插入/缺失的致病性,并与单核苷酸多态数据库、千人基因组计划和Exome Aggregation Consortium进行比较。对WES未发现相关基因突变的患者,采用重复引物聚合酶链式反应(Repeat-primed polymerase chain reaction,RP-PCR)方法检测NOTCH2NLC基因5’非翻译区GGC与C9ORF72基因第1内含子GGGGCC重复扩增次数。利用Swiss-Model软件对患者携带的既往未经报道过的点突变构建野生型和突变蛋白的结构模型。对于携带中国人中最常见ALS致病基因SOD1新发突变的患者,通过免疫组化检测患者肌肉组织中是否存在错误折叠的SOD1蛋白。对携带NOTCH2NLC基因GGC异常扩增的患者,通过免疫荧光检测患者肌肉组织中有无泛素结合蛋白核孔蛋白62(Nucleoporin 62,P62)和NOTCH2NLC蛋白形成的核内包涵体。结果:本研究纳入9例患者,4例家族性ALS和6例早发型ALS患者,其中1例既是早发型也是家族性ALS患者。6例患者携带错义突变,包括SOD1基因(4/6,66.7%)、FUS基因(1/6,16.7%)和NEK1基因(1/6,16.7%)突变。我们在纳入的患者中检测到了两个新发突变位点,1例家族性ALS患者NEK1基因存在c.290G>A突变(NM＿012224.2 exon4),1例早发型ALS患者SOD1基因存在c.362A>G突变(NM＿000454 exon5)。通过软件预测,上述两个新发突变是有害的,其影响进化上高度保守的氨基酸位点,突变后其氨基酸残基与周围氨基酸残基之间氢键的数量或位置发生改变,进一步影响了蛋白的整体结构。通过免疫组化我们在携带SOD1基因c.362A>G新发突变的患者肌肉组织中检测到异常折叠的SOD1蛋白。在1例早发型家族性ALS患者中检测到了NOTCH2NLC基因的5’非翻译区GGC异常扩增(11/266次)。通过免疫荧光,在该患者肌肉组织中检测到了P62和NOTCH2NLC蛋白阳性的核内包涵体。结论:在该研究中我们检测到两个新发突变位点,扩增了肌萎缩侧索硬化症基因谱。家族性或早发型ALS患者常常携带相关基因突变,因此对这类患者应常规进行基因检测。