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关键词： 先天性肾病综合征   产前诊断   NPHS1基因   高通量测序   剪切变异  

摘要： 背景先天性肾病综合征(congenital nephrotic syndrome,CNS)是一类非常罕见的肾病综合征,通常定义为在出生后3个月内发生的肾病综合征,其临床表现符合大量蛋白尿、低白蛋白血症、严重水肿和高胆固醇血症的肾病综合征诊断标准。根据病因可为分原发性(遗传性)和继发性(非遗传性)先天性肾病综合征,其中原发性CNS是肾小球滤过屏障组成蛋白的编码基因或其他相关基因突变所致,继发性CNS多因孕妇宫内感染或孕妇自身疾病等所致,而遗传性因素所致的CNS占主要地位。先天性肾病综合征的预后非常差,大多数病例死于出生后的半年以内,唯一有效的治疗方式是肾移植。因此如何对先天性肾病综合征家系进行产前诊断及遗传咨询,帮助该罕见病家系确定致病因素,进而指导优生实现健康生育是一个重要的临床课题。目的1.本研究通过对一个先天性肾病综合征家系的临床资料进行收集、分析,以总结特征性的临床表型帮助正确诊断识别CNS。2.借助高通量测序手段进行CNS候选致病基因的筛选。3.对发现的可疑致病性突变位点进行初步功能性验证,从多个角度阐明先天性肾病综合征的遗传学病因。材料及方法:1.本研究收集了一个先天性肾病综合征家系的临床病例资料,回顾了该家系中2次不良妊娠时CNS患儿的相关临床检查及化验结果,认识CNS的常见临床表现。指导家系中母亲妊娠时加强产检,于孕中期行血清学筛查及羊膜腔穿刺以排查神经管缺陷、染色体结构异常及染色体拷贝数变异(copy number varations,CNVs),根据产检结果认识CNS患儿宫内的临床表现及胎儿羊水特征性的改变。2.查阅遗传性CNS的相关文献后选择北京康旭医学检验所基于高通量测序平台的目标序列靶向捕获测序技术,选用其中的遗传性肾病相关基因检测包(Panel),针对目前已报道的所有与遗传性肾病相关的270个基因的全部外显子及相邻内含子区域进行高通量测序,借助生物信息学软件分析筛选出CNS患儿可疑致病基因,并利用Sanger测序在家系中对候选基因的可疑致病性位点进行遗传共分离验证。3.通过剪切位点预测网站比较NPHS1基因c.712+5G>A突变前后NPHS1基因剪切位点的变化,初步预测NPHS1基因c.712+5G>A对基因转录剪切环节的影响。构建NPHS1基因c.712+5G>A变异野生型及突变型质粒,分别转染293T细胞,提取转染质粒后细胞的总RNA,进行RT-PCR扩增和测序,比较得出突变位点对NPHS1基因转录本的影响;提取转染质粒后的细胞蛋白,进行Western Blot实验比较NPHS1基因c.712+5G>A突变前后nephrin蛋白表达情况的变化;质粒转染Hela细胞进行免疫荧光染色,观察NPHS1基因c.712+5G>A突变前后nephrin蛋白表达有无差异;利用I-TASSER软件对野生型和突变型的蛋白氨基酸序列进行三级结构模型构建,比较二者之间的差异。结果:1.该家系为中国汉族人群,家族中无近亲婚史及遗传病史,两次妊娠时母亲均无明确感染史。家系中第一胎患儿出生后即表现为大量蛋白尿、低白蛋白血症、水肿和高胆固醇血症的典型肾病综合征表现,对症支持治疗3月后因急性肾衰竭、重症肺炎夭折。第二胎患儿中孕期以后在宫内即表现出母体外周血及羊水甲胎蛋白(AFP)明显高于相同孕周水平,而神经管缺陷的特异性指标胆碱酯酶在正常水平。同时胎儿系统超声提示二胎患儿存在双肾体积略增大、回声略增强的超声软指标异常。2.高通量测序检测到CNS患儿携带NPHS1基因c.712+5G>A和c.3325C>T的复合杂合变异,其中NPHS1基因的c.3325C>T是先天性肾病综合征芬兰型(congenital nephrotic syndrome-Finnish type,CNF)的主要热点突变,c.712+5G>A为首次报道的变异。在家系中进行Sanger测序验证,结果显示胎儿父亲携带NPHS1基因c.712+5G>A变异,母亲携带NPHS1基因c.3325C>T变异,在家系中存在遗传共分离现象,符合常染色体隐性遗传规律。3.生物信息学分析软件预测NPHS1基因c.712+5G>A变异会导致NPHS1基因6号外显子5′端剪接受体被破坏,很大可能导致pre-mRNA剪切的异常。体外实验证实NPHS1基因c.712+5G>A导致与野生型质粒相比,突变型质粒在转录水平发生了变化,具体表现为NPHS1基因cDNA序列异常,产生了缺失了5号及6号外显子序列的转录本。Western Blot实验证实与野生型质粒相比,突变型质粒的nephrin蛋白表达异常;免疫荧光染色证实,与野生型质粒相比,突变型质粒的nephrin蛋白表达明显减少;蛋白三级结构功能预测结果显示突变型nephrin蛋白结构明显改变,导致蛋白结构不稳定,从而失去生物活性和生物功

关键词： 分子遗传学   家族性渗出性玻璃体视网膜病变   突变   基因  

摘要： 背景家族性渗出性玻璃体视网膜病变(Familial exudative vitreoretinopathy,FEVR)是一类有遗传异质性的单基因遗传性眼底病,以视网膜血管发育异常为特征,临床表现复杂多样。从分子遗传学和临床遗传学角度对FEVR进行研究有助于阐明视网膜血管发育过程及其调控因素,为视网膜血管发育障碍性疾病的分子机制及基因治疗研究奠定基础。目前已经确定的与FEVR相关的5个致病基因,包括FZD4、LRP5、NDP、TAPAN12及ZNF408基因,大约可以解释近半数FEVR病例的发病原因,仍有相当部分病变未在以上已知基因中找到致病性突变,提示可能还有其他致病基因的存在。目的对收集的30个临床诊断为FEVR的中国家系进行DNA序列分析等突变检测,从遗传学水平寻找致病突变,认识和揭示中国地区FEVR基因突变频谱,分析基因型和表型的相互关系,为患者提供家族遗传、产前诊断及优生优育等相关咨询,同时为我国的基因治疗方面的研究奠定相关基础。方法在课题组建立的眼遗传病资源库中选取临床诊断明确的30个中国FEVR家系,及96个无亲缘关系的正常对照,提取外周静脉血。采用PCR技术扩增FEVR致病基因(FZD4、NDP、LRP5、TSPAN12及ZNF408)的编码外显子及其相邻内含子,应用Sanger测序法对PCR产物进行核酸序列测定。对发现的变异用双向测序验证,复杂变异进行克隆测序。对错义突变应用在线工具PolyPhen-2和SIFT进行突变蛋白功能分析,可能的致病突变通过家系共分离分析确定与疾病的关系,分析突变患者的表型特点。结果本研究在10位先证者中发现9种致病性突变,其中FZD4突变1个(***204X),NDP突变1个(***101Cys),LRP5突变6个(***89Arg,***266Cys,***348Gln,***1308Ser,***1548Phe,***929Ser),TSPAN12突变1个(***178Ala);FZD4、NDP、LRP5和TSPAN12的检出率分别为3.3%(1/30),3.3%(1/30),20%(6/30)和3.3%(1/30),总的突变检出率为30%。除***929Ser为已经报道过的突变,其余8种均为首次发现的突变。8种新突变在96个正常对照中未发现相同改变,错义突变的功能分析提示致病性。发现致病突变的10位先证者,均为16岁以下青少年儿童,多数患儿以白瞳、斜视等症状就诊。患者典型的眼底表现包括镰状视网膜皱襞、视盘牵拉、视盘增厚、视网膜脱离、玻璃体胶样浑浊、黄斑变性、周边视网膜无灌注等,未发现明确的基因型表型相关性。结论本研究通过对30个中国FEVR家系进行已知致病基因的筛查,确定了9种致病性突变,包括8种新致病突变,丰富了FEVR的突变谱;中国人群的FEVR基因突变频谱与西方人群基本相似;加深了对FEVR基因型和表型相互关系的认识,为探索新的治疗途径奠定相关基础;近半数的FEVR患者未发现明确的致病突变,提示我们在FEVR的发病中,可能还存在有一定数量的未知突变等待我们探索。

摘要： 由哈尔滨医科大学傅松滨教授组织主编的《临床遗传学》已由人民卫生出版社出版发行,全国各地新华书店及人卫智慧服务商城( http://www. pmphmall. com/gdsdetail/613444 -288042 )有售(定价:69. 00 元/本).本书共分三篇,包括遗传与遗传病的基础理论,临床常见的遗传性疾病,遗传病的诊断、治疗、预防以及临床遗传服务相关的伦理学问题,共21章.内容包括了完备的临床遗传学基础理论和专业知识、独特的实验室技术和医疗服务内容,为培养高素质的临床遗传学专业医师、遗传咨询医师和遗传诊断技师提供参考.

关键词： Biology  

摘要： In this body of work a population genetics study was performed on turtles in the genus Pseudemys, with an emphasis on the endangered species Pseudemys alabamensis (Alabama Red-Bellied Turtle), from the coastal Alabama and Mississippi regions using individuals collected from February 2018 to May 2019. The objectives were to examine intra- and inter- genetic variations of populations of the red-bellied turtle along with the genetic variation of other species of Pseudemys turtles that cohabitate its range. In total 245 Pseudemys turtles were collected from 10 freshwater systems. Evidence of hybridization between species was found. However, little evidence was found that separate river populations of P. alabamensis are genetically distinct from one another. This study provides the largest current population genetics study for the species Pseudemys alabamensis. Additionally, land use and land use change in the Mobile Bay Area watersheds are quantified. And a habitat suitability map of turtle nesting was created to determine areas of interest for future nesting research.

关键词： 大黄鱼   小黄鱼   染色体   杂交子代   遗传特征  

摘要： 大黄鱼(Larimichthys crocea)与小黄鱼(Larimichthys polyactis)同属石首鱼科(Sciaenidae)、黄鱼属(Larimichthys),为我国近海重要的经济鱼类,位列著名的四大海产。为了更好地开发和利用大黄鱼和小黄鱼的种质资源,本研究对大黄鱼、小黄鱼的染色体特征以及二者远缘杂交后代的遗传特征进行了研究,以期为黄鱼属鱼类的种质保护和遗传育种提供科学依据。研究结果如下:1、利用染色体核型和显带方法,以及荧光原位杂交技术(FISH)对大黄鱼、小黄鱼的染色体特征进行研究,探索大黄鱼和小黄鱼的细胞遗传学差异:染色体核型分析表明,小黄鱼的核型为2n=6sm+42t,NF=54;大黄鱼的核型为2n=2sm+22st+24t,NF=72,种间核型分化明显;利用C显带和FISH技术分别分析了染色体上的异染色质区以及7种重复DNA序列(18srDNA、5SrDNA、(CA)、(GA)、(CGG)、Rex6、U2 snRNA)的染色体定位,结果显示两种鱼染色体的着丝粒区域均显示出相似的阳性异染色质带,7种重复DNA序列在染色体上的分布模式只存在微小差异:在小黄鱼中18S rDNA和5S rDNA定位在两对亚中部着丝粒同源染色体(sm)的短臂末端,而在大黄鱼染色体组的定位位置则在两对亚端部着丝粒染色体(st)上。总体而言,大黄鱼小黄鱼染色体上的异染色质以及相关重复DNA序列的分布模式非常相近。2、小黄鱼(♀)×大黄鱼(♂)杂交子代及其双亲染色体核型和线粒体COI基因序列的比较分析,结果显示:杂交子代的染色体核型为2n=8sm+12st+28t,NF=68。杂交子代和亲本在染色体数目上一致,但在组型上存在差异,可能是由于杂交过程中双亲染色体组发生了融合和重配。进一步对杂交子代及其亲本672bp的COI基因同源序列进行分析,结果表明杂交子代与母本(小黄鱼)的序列几乎一致(相似度98.66%);利用Kitumra-2-Parameter-Distance双参数模型分析显示杂交子代与小黄鱼的遗传距离为0.011,该数值接近其种内平均遗传距离;此外,基于COI基因片段序列构建的系统树也显示,杂交子代与小黄鱼聚成一支。以上结果表明杂交子代在线粒体COI基因上表现出严格的母系遗传特征。

关键词： 体外受精-胚胎移植   脐静脉血管   收缩反应   血管紧张素Ⅱ   甲基化  

摘要： 目的:研究体外受精-胚胎移植技术对于子代脐静脉血管收缩的影响,并讨论表观遗传学调控机制在这之中发挥的作用。方法:将产妇分为自然受孕后的分娩组和经体外受精-胚胎移植（IVF-ET）技术受孕后的分娩组,在伦理学委员会的批准以及家属签署知情同意书后取自然受孕组和体外受精-胚胎移植组足月产妇胎儿的脐带,分离出脐静脉血管,将分离后的血管剪成血管环,用血管张力检测仪进行血管功能试验,测定梯度浓度的血管紧张素Ⅱ（Angiotensin Ⅱ,Ang Ⅱ）对胎儿脐静脉血管张力的影响。提取脐静脉血管组织RNA、DNA以及蛋白,采用Real-time PCR技术、蛋白印迹方式检测脐静脉血管组织中AT1（AGTR1）,AT2（AGTR2）受体相关基因和蛋白的表达情况;测定脐静脉血管中DNMTs甲基转移酶基因表达水平,用甲基化-亚硫酸氢盐修饰后测序法检测胎儿脐静脉血管组织AGTR1基因甲基化水平的改变。结果:与自然受孕组相比,体外受精-胚胎移植妊娠组胎儿脐静脉血管对于Ang Ⅱ的收缩反应明显增强,此反应的增强主要是通过AT1受体介导。体外受精-胚胎移植组AT1受体和AT2受体的mRNA表达水平和蛋白水平升高。在脐静脉血管组织中发现体外受精-胚胎移植妊娠组DNMT3A的表达下调,甲基化测序结果显示AGTR1的甲基化水平在IVF-ET组明显下降。结论:经历体外受精-胚胎移植过程后受孕的胎儿与正常妊娠的胎儿相比,其脐静脉血管对Ang Ⅱ的收缩反应要明显增强,与AT1受体表达增加有关。而AT1受体表达的增加与AGTR1基因甲基化水平的降低有关。提示体外受精-胚胎移植技术可能通过改变AGTR1的甲基化水平来调控AT1受体的表达,使子代脐静脉血管对血管紧张素Ⅱ的收缩反应提高。这种血管上的RAS通路表观重编程如发生在胎儿心血管系统,则可能与其成年后胎源性心血管系统疾病的发病率增高有关。

关键词： 遗传学  

ISBN: (纸本)9787569925708

摘要： 本书从1859年达尔文发表《物种起源》谈起，一直介绍到1967年，阐明了DNA的遗传密码怎么决定蛋白质氨基酸的排序为止。这其中，重点介绍了孟德尔通过豌豆杂交实验建立健全起遗传原理；荷兰等三位欧洲植物学家通过时蝇突变实验发现连锁遗传；对基因是蛋白质还是DNA引发的争论和探究；双螺旋结构诞生的过程；发现DNA如何编写遗传密码；遗传信息在细胞内的转接，等等。书中所介绍的是真实的遗传科学的历史故事，对有志从事遗传学研究或者对遗传科学感兴趣的人，带来很大的启发。

关键词： Biology   Genetics   Zoology  

摘要： The Xingu River, one of the largest tributaries of the Amazon River, is currently in peril due to the recent construction of hydroelectric dams, but little is known about the numerous fish species it supports. This dissertation focuses on three pleco catfish species belonging to the genus Hypancistrus from the Xingu River with partially overlapping distributions: H. zebra, H. sp. (L174), and H. sp. (L66/333). Chapter 1 is a bibliographic review of Amazonian freshwater fish diversity, with the goal of discussing the hypotheses of speciation mechanisms that can be tested in this system, including the relative importance of ecological adaptation and vicariance caused by topographical divides and waterfalls and rapids, and arguing this is an important overlooked model for the study of speciation processes. The goal of Chapter 2 was to use genomic data to unravel the basic relationships among eight described and eleven undescribed species belonging to the genus Hypancistrus distributed across the Orinoco and Amazon Basins. The phylogenetic analyses support the existence of two clades corresponding to each basin, but relationships among some of the species are poorly supported. Further exploratory analyses in combination of hypotheses testing indicate there are at least four admixed lineages in the Amazon clade. Chapter 3 investigated the evolution of Hypancistrus from the Xingu River based on genomic data. With dense sampling of H. sp. (L66/333), phylogenetic and population genetic analyses reveal a gradient of genetic structure along the river, with introgression from lineages of Hypancistrus from other Amazon River tributaries close to the mouth of the Xingu. On the upstream limit of the distribution of H. sp. (L66/333), a population hybridized with H. sp. (L174) is found just upstream of waterfalls, that act as a partial barrier to gene flow. Tests for past gene flow suggest there is signal for multiple introgression events between these lineages, but the direction, t

关键词： 脊髓性肌萎缩症   基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱   拷贝数变异   点突变   东南亚缺失型α-地贫   多重置换扩增   植入前遗传学诊断   基因分型  

摘要： 第一部分利用基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱对脊髓性肌萎缩症进行分子检测的应用研究背景与目的:脊髓性肌萎缩症(spinal muscular atrophy,SMA)是一种具有临床表型异质性的常染色体隐性遗传病。据了解,目前中国每年大约出生1700～2830名SMA患者,SMA病人数量大约为30000～50000人。开展早期诊断、产前诊断及遗传咨询对于降低SMA患儿出生数量、病人病情的判断和治疗、减轻社会经济负担具有重要的意义。96.4%的SMA由于SMN1基因的纯合缺失发生导致,剩下3.6%SMA病人发病原因是一个SMN1基因缺失,另一个出现点突变。与SMN1高度同源的SMN2基因功能大约只有SMN1基因的10%,但是由于合成蛋白累积的效应,SMN2为SMA疾病表型的重要修饰基因。此外已有相关报道,NAIP、GTH2F2、H4F5基因均与SMA疾病相关。目前可用于检测SMA疾病的方法主要包括 PCR-SSCP、PCR-RFLP、Real-time PCR、PCR-DHPLC、AS-PCR、MLPA和Sanger测序、二代测序等,但是由于SMA疾病涉及相关基因结构的复杂性、临床表型的异质性、相关位点研究尚未明确,这些检测方法均具有一定的技术缺陷,如容易出现假阴性、检测成本高、操作繁琐、耗时长、检测数据需要专门的生物信息人员解读、不适宜进行大规模的样本筛查、以及未能针对中国人群突变位点进行一个全面的检测。因此该疾病缺乏一种准确性高、操作简便和位点全面适合中国人群检测的的分子检测技术。本研究主要是建立一种利用基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术针对SMA疾病分子检测的新方法。方法:选择SMN1上的6个常见的点突变位点(***2Val、***92Ser、***274Tyrfs*32、***277Cys、***8Lysfs*23、***228*)以及 SMN1/2、NAIP、GTH2F2、H4F5基因为检测目标。针对目标位点设计特异性的扩增引物和延伸引物,通过PCR扩增、去除多余dNTPs、单碱基延伸、飞行时间质谱检测、软件对数据自动分析,对检测样本的6个突变位点进行分型以及判断SMN1/2、NAIP、GTH2F2、H4F5基因拷贝数是否为0,从而达到能对SMA患者进行筛查的目的。本研究首先建立突变位点及基因拷贝数检测的飞行时间质谱分析体系,并对体系进行一系列的调整优化;再用定点诱变克隆策略构建6个点突变位点的野生型和突变型质粒标准品,用于判断体系中6个点突变位点的检测效果;以120例已经用MLPA验证过的SMA样本对体系拷贝数检测效果进行盲法分析评价,并对该体系的灵敏性、重复性、检测准确性评估;最后通过小规模120份普通人样本进行筛查检测,并随机抽取其中24份样本进行MLPA及Sanger测序验证,对该体系进行拷贝数及点突变检测的临床应用评价。结果:建立的SMA MALDI-TOF体系能准确对与SMA疾病相关的SMN1基因上的6个位点基因(包括突变型和野生型)分型,同时也能准确判别SMN1/2、NAIP、GTH2F2、H4F5基因拷贝数是否为0的情况;应用本研究建立的检测方法,120例盲法分析样本检测结果与MLPA检测结果一致,6个突变位点的野生型和突变型质粒能被准确分型,准确率达100%,体系的稳定性好、灵敏度高、重复性好、结果易于判断分析。在新方法对120例小规模的普通人群筛查实用性初步评价中,MLPA及一代测序验证结果与所建立的方法检测结果一致。结论:建立了利用基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱对脊髓性肌萎缩症进行分子检测的方法,针对SMN1上常见的突变位点的定性检测,以及相关的致病基因拷贝数是否为0的定量检测,实现了绝大部分的SMA患者分子诊断。该方法准确可靠、灵敏度高、检测成本相对低、检测位点全面,适合于人群大规模筛查和临床的常规分子检测。第二部分WGA结合短片段Gap-PCR对α-地贫SEA突变的胚胎植入前遗传学诊断目的:地中海贫血(以下简称“地贫”)是世界上最为常见的常染色体隐性遗传病之一,主要分为α-和β-地贫。其中SEA缺失是α-地贫中最为常见基因型之一。当夫妻双方均携带该基因型时,有25%的概率妊娠重型α-地贫患儿,这会导致胎死宫内或出生不久后死亡以及造成孕妇严重的产科并发。据统计,全球每年至少有26,000个孕妇妊娠此类胎儿的风险,大约6600个受累胎儿出生。胚胎植入前遗传学诊断(preimplantation genetic diagnosis,PGD)能从源头上防控重型α-地贫患儿的出生,避免了孕妇需要承担流产或引产的风险,极大地减轻孕妇及其家庭沉重的心理负担。目前有一些研究已建立针对于地中海贫血胚胎植入前遗传学诊断方法;包括二代测序、STR/SNP位

关键词： 遗传学  

ISBN: (纸本)9787040526325

摘要： 本书包括经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学和微生物遗传学等方面的50多个实验, 体现了基础遗传学实验教学的需求, 也给不同高校实验开设提供较好的选择性。书中各实验也针对了不同模式动物各自的优势, 引入果蝇、小鼠、酵母、噬菌体、脉孢菌、拟南芥等的实验, 并适度反映学科发展的趋势。本书附录增加了有关常用模式生物的饲养方法, 便于实验课教学的顺利进行。