单基因遗传病的策略

单基因遗传病的研究策略宋书娟医学遗传学系细胞楼304电话：82802975shujuansong@如果一种遗传病的发病仅仅涉及到一个基因，这个基因称为主基因(majorgene)，其导致的疾病称为单基因病。单基因遗传病单基因遗传病发病的复杂性外显率：一定基因型个体表现出疾病表型的比例表现度：相同基因型不同个体在疾病表现程度的差异基因多效性：一个基因有多种生物学效应遗传异质性：表型相似而基因型不同的现象从性遗传和限性遗传：常染色体上的基因在不同的性别有不同的表达程度和表达方式，从而造成男女性状分布上的差异遗传早现现象：疾病在世代中存在发病年龄逐渐提前或病情逐代加重的情况研究策略与方法临床诊断、家系调查与材料收集侯选基因的确定已知致病基因突变位点的确定连锁分析与未知基因的基因定位基因型与表现型相关性研究发病机制的研究临床诊断、家系调查与材料收集临床诊断查阅相关资料，认识不同遗传病患者临床表现及其辅助诊断措施临床诊断：症状和体征常规辅助检测指标特殊诊断指标家系调查与系谱分析调查家系三代以上所有相关成员的信息根据调查资料，用系谱中常用的符号绘制成系谱系谱分析：区别遗传病与非遗传病区别单基因与多基因病判断遗传方式大家系散发病例临床遗传病家系特点散发病例：对于遗传病，包括单基因遗传病，多数病例表现为散发。小家系病例：在有家族史的病例中，多数也是小家系。大家系病例：极少数家系发病个体多，涉及3-4代都有患者。收集材料采集样品：

外周血，颊粘膜脱落细胞，毛囊,

病人组织（如可以取材），羊水（产前诊断）采集家系应做到尽可能完整患者、同一家系中有相同遗传背景的表型正常的其他个体、该家系中其他遗传背景的成员收集临床资料病人临床上一系列指标的检测保存相关信息和影象资料病人血清或组织的保存及其酶、病理或免疫学研究侯选基因的确定文献检索数据库

中的OMIM（OnlineMendelianInheritanceinMan）数据库中整合了目前已定位的单基因病的信息确定自己所研究家系的可能已知候选基因或已定位的染色体候选区域根据疾病名称检索根据宵基因普检索检索历最新茄文献确定蓬已知著致病超基因瓶突变获得膏已知醋基因最基因珠组序肚列设计众引物耗或参膛考文年献中庸引物根据础文献息，采踏用合记适的疑技术邻方法景进行您基因断突变座分析逗（在病后面马课程饿中详懂细介歌绍）从数河据库而中查坡阅目董的基艇因的更相关欲信息PC猜R-测序瓦分析MF颠N2基因结果兵发现店错义烧突变:伯c.辣28淹1G>椒A,其所贵在密疤码子免由CG偏G变为CA构G,导致现其编孩码氨菠基酸领由精柿氨酸报变为热谷氨多酰胺.结论奸：经查临阅文毕献资免料，c.尾28障1G>捞A为已熄知致道病突锦变位球点，劫可判曾断其闷为该她患者榨的致壤病突沟变位乞点。根据疮变异盒导致笋的结窗果判倚断根据猫突变别数据沉库和璃文献剂资料排除维已知SN凶P根据筑家系抗共分冻离与汇否判概断在正蹄常对摩照人啦群中拖分析保守森性分宽析基因葡功能康分析突变悟分析肆结果继的判诵断连锁证分析惑与未秀知基痒因的拥基因咬定位利用页被定驱位的栗基因奋与在但同一蒜染色派体上穗另一什遗传谱座位伙相连怠锁的蒙特点枪，将委该基乘因定梳位在贷某一谊染色矿体或原染色值体某大一区愉带上墙。连锁绑分析注：有适于安分析图较大次的遗堵传病撤家系脂，不差适于胖散发锤病例假和小瘦家系金病例连锁重组遗传辈标记进行号连锁类分析套时需懒要的而一些于已知椒遗传仪位点拜，这阁些位章点应铲按孟怠德尔半方式停遗传芽，且峰具有晚多态廉性以赛便显饰示连档锁关秃系，止这些坝标记扁位点疼称为遗传逗标记RF煌LP，ST伪R,串S美NP连锁下分析衰结果连锁装分析钻结果基因沈定位：将致贷病基厉因确把定到翻染色筐体的宴实际凭位置未知坐致病扩基因蒜定位按克隆台研究基因舰克隆：确劝定致狡病基因定位由克隆基本歇方法庆和步积骤收集债家系雅，选卫择遗讯传标青记进惑行连著锁分典析，伪对目糟的基陕因作刘图定携位确定众候选斗位置尝，对懂目的总基因污进行傍精细巷定位从候脖选基胞因中猪确定评正确羊的基败因术（二葬代测捆序技鲜术）例：传一个X连锁国肌肉济病家缸系致蜂病基抗因的艺定位询克隆遇研究家系笋情况关及前搅期研角究基夹础先证被者Ⅲ2临床商表现纵近似DM并D排除耍了DM国D/缠EM花D/级FH请L1基因成突变研究凯策略SNP芯片分析精细定位分析基因查阅外显子组测序全基磨因组90万个SN餐P位点辜；8例样治本；商业恨公司蜘完成选取蒙数个SN倚P点；增加3个成某员连锁这区域钓内的基因：Ma旋p丛Vi江ew缝er；基因表达：Un相iG熟en奖e数据硬库及HG萌NC网站拍；基因功能：OM张IM数据粒库1例样损本(I序2)；商业哲公司抗完成SN裂P芯片表数据傻分析连锁甩分析提示X染色胃体有花三段俗连锁银区域抖：单体习型分蜂析

GenemaplocusGRCh37.p5PrimaryAssembly(STS)Physicaldistance(Mb)GeneticDistance(cM)GeneticMap(Marshfield)(cM)

Xp22.32-p22.25,761,897-12,538,7316.785.0715.42-20.49

Xp21.2-p21.131,289,217-32,011,2660.720.5733.05-33.62

Xq24-q27.2117,088,056-140,038,59422.9515.2670.80-86.06三段耕连锁数区域精细振定位昼分析将Xp昌22貌.3茄2-碎p2换2.工2连锁区域由6.崭78扛Mb缩短集为4.牵18卖Mb排除Xp办21特.2遥-p弹21良.1连锁区驰域肯定Xq风24爱-q润27练.2连锁拖区域最终红确定长两段刘连锁此区域GenemaplocusGRCh37.p5PrimaryAssembly(STS)Physicaldistance(Mb)GeneticDistance(cM)Marshfield(cM)Xp22.32-p22.25,761,897-9,946,6564.182.1015.42-17.52Xq24-q27.2117,088,056-140,038,59422.9515.2670.80-86.06

连锁牌区域仿内包剑含的基因Xp厌22演.3逮2-担p2莲2.蜜2连锁粗区域共28个基因：14个已知岂基因,14个预测老基因14个已盯知基溪因：6个基洲因在纽奉肌肉依组织默中表贵达（3个基果因表疮型已输知，桐均与肌目肉病无关警）7个基亚因不若在肌司肉组寒织表价达1个基个因表劳达情目况未悦知Xq谅24尊-q疑27言.2连锁禾区域共27晃2个基因：12隐2个已知庆基因,15狠0个未知百基因12年2个已毯知基产因：79个基因在肌附肉组龟织中表达（18个基夫因表若型已知，其中包括讽前期们已经碑排除的FH阔L1基因恰）41个基小因不心在肌恼肉组关织表蔬达2个基轮因表许达情妹况不果清楚外显谷子组怖测序平均茫覆盖吓度：23级.8糠×；覆怒盖度旧大于>2蛋0×位点顾占53笑.7清%在上羞述两个连锁区域测序深度均很低对测题序深深度>2越0的变韵异位丑点进播行验壤证，歼结果稻均无盟变异存在叔的问虹题及幼解决眯办法本家睡系患者未进艺行肌肉托活检将进行锡多个胁样本的外显艰子组抄测序Ge磁no粗ty疤pe和Ph斧en沾ot螺yp闹e相关个性研裙究例：俱非综侄合征跨型先史天缺和牙的元分子销遗传疮学研嚷究J姻De公nt仍R丸es鱼,20银09傍;的88崇:1戚26虽-1赚31Eu钻r拖J炊Me启d桐Ge狐ne湾t,20掩08碎;轰51游:熟53扣6-贼54此6Eu宜r雀J洒Me讨d变Ge弦ne矩t,够20鸭11视;遵54轰:单37抓7-兽38兔2单基缝因遗幕传病么发病败机制咏的研乞究——隐性翅突变往往痰导致驱失去锤功能往（lo苹ss惜o婶f抛fu隆nc拼ti胖on）——显性义突变愁可导致锈获得另功能嫁（ga卧in寨o音f置fu稼nc顺ti专on）和滋失去景功能失去求功能柱：单毫倍剂右量不贩足（ha漂lp也oi屑ns迁uf社fi迷ce作nc帅y）获得该功能颗：显夏性负倍效应宽（do槐mi姓na景nt兼n搁eg愈ti眨ve）隐性丛突变匀和显密性突码变的绣致病暂机制Ga缠in困o忠f镜fu络nc年ti贸on：Lo榜ri正cr锣in基因喉突变府获得知核转母位的疼新功脉能Br弄J拆D档er挺ma钓to蜘l,胀2筋00乱8;兔1宿59通:7羽14阔-7旷19Lo痕ri号cr见in角皮亿病连锁掠分析珠与1q尊21区域皇连锁发现Lo舒ri铲cr府in基因润新突化变特殊察的临械床表柴现突变撤蛋白亮序列恼新功乓能的桃预测GF炸P表达既载体帐的构娃建细胞钟亚定使位分弱析动物钱模型过表虑达和姑基因惠敲除窗小鼠举模型仪均表踪蝶现正姨常表件型转基功因小作鼠表尊现出疾与人盯类疾屋病相表似的铜疾病耳表型含，提宿示突芦变基兵因获矩得功回能为妥其发泥病机季制。基因段敲除授小鼠紧表型境基本骨正常转基玻因小渐鼠表日型与妻人类党疾病塌相似结邮论Lo研ri丧cr露in基因先突变疼可引台起新翠的疾旺病表倒型Lo乐ri牛cr文in突变说蛋白递获得闹新功娇能，好通过际其核求定位驴信号割介导杯了突陈变蛋筐白的连核转西位Ha论pl增oi脾ns制uf葛fi臂ci棉en雅cy：PA此X6基因摇单倍铅剂量犹不足佣影响谜胰岛秋素成越熟过讲程导余致糖爬耐受吧异常Di缓ab扔et旅ol预og斩ia碑.悬20袋09炊;钞52掘:5信04推-1夫3先天辆性无滨虹膜条家系在该环家系嫁发现PA姐X6突变(c卸.1弦08太0C踢>T婆)导致骆单倍孤剂量大不足SS袋CPan拦al顺ys蚂isDN梳A逼se蔑qu核en月ci渴ngTo选n消et制a拆l.哲C撒el全l活67庭,抄19牌91PA评X6基因德及其cD照NAEs芽se牙nt歇ia通l惨fo差r薪th崇e愚de吼ve狼lo构pm航en妇t晋of汽t黎he愈e饿ye咸&岸b恨ra随inho锤mo分zy享go圈usmu纠ta初nt森s—券noey叮es缎,智no叶b谈ra啦in海,馒di克ehe怨te休ro锈zy陡go掘us浙m牛ut舰an业ts—sm衔al易l伴ey塘es机i猎n相mi躬cean律ir趟id咳ia闸i蜂n闸hu嫩ma锈nsEs像se记nt瞧ia酒l支fo写r欧th袋e屿de徐ve植lo醒pm声en替t黄of裳p揪an玩cr巾ea捉sho似mo竹zy某go猴usmu膝ta笔nt炮s—ab围no恶rm厕al宪p耍an出cr佩ea瘦ti健c辉st杜ru把ct举ur部ePA求X6的功压能Hi议ll透e陡t叨al棵.捉Na丝式tu咸re咸3衫54耻,塞19锋91梯;St吗-O岂ng闲e圾et夸a过l.蹈N险at献ur喊e毅38鲜7,峰1踩99禽7;Sa该nd哲er永e猴t饮al群.需Ge埋ne松s很De龙v厘11努,1疗99邀7PA悲X6在胰与腺发荷育中殃的功暮能Ma师ns密ou幕ri则e女t轨al侮.向TE妄M亏10暂,急19贞99Do羡hr单ma哗nn蹈e括t颜al惨.羡Me衰ch桂D袍ev截9招2,败2竭00颗0PA抵X6在成俗体胰辞腺中凑的功安能Ho斧mo含zy锄go问us明m裳ic啊e仿wi绸th姥c威on犯di但ti抱on叮al与k古/o汇P侄AX蛇6良in各t设he穷p冬an棵cr晃ea设s迅ca削us郑ed袍d显ia盈be盐te顶sFo捎ur唐a符ni队ri垃di祸a聪pa妥ti纵en育ts者w筐it迅h工PA鉴X6顾m拘ut涉at辈io毅ns跨w践er鄙e尿re为po宣rt甜ed泥t招o麻su狐ff饺er拾f双ro周m博gl榆uc形os杏e总in党to漫le厚ra氏nc雅eAs泳he嘴ry烂-P快ad字an培e烤t珍al寨.静De火v蜓Bi斑ol凉2拖69卸,其20渔04Ya益su您da衬e绢t净al崖.连Di悼ab揭et馋es纸5萝1,笔2担00波2假舱说PAX6mutation?abnormalglucosehomeostasisOG表TT郑A沿na佛ly口si点s搂in图t是he蜜A夕ni迎ri骡di嫂a警Pe旺di咳gr拼eeIDAgeBMI(kgm-2)Glucoselevels(mmolL-1)ClinicalstatusAniridiaGenotype0’120’

Ⅱ-6Ⅱ-7Ⅲ-2Ⅲ-3Ⅲ-5Ⅲ-6Ⅲ-8Ⅲ-9Ⅲ-10Ⅲ-11Ⅲ-13706850434133304038363217.5820.2217.8820.8621.1520.4220.9920.4320.9622.9320.834.554.084.865.253.694.274.916.055.277.744.668.0412.9911.418.657.806.625.8814.579.7815.617.31IGTDDIGTIGTNGTNGTDIGTDIGT+++++++++++m/Nm/Nm/Nm/Nm/Nm/Nm/Nm/Nm/Nm/Nm/NⅣ-1Ⅳ-2Ⅳ-5Ⅳ-7Ⅳ-9171811161419.4120.3315.2819.4116.194.173.984.725.144.587.956.855.666.217.07IGTNGTNGTNGTNGT+

++++m/Nm/Nm/Nm/Nm/NⅢ-15Ⅲ-16Ⅲ-17Ⅲ-18Ⅲ-19Ⅳ-3Ⅳ-4Ⅳ-6Ⅳ-84138343330151171219.9321.1922.3020.4322.8317.3115.4215.0616.544.414.894.254.014.384.155.244.814.716.765.335.036.006.635.485.086.186.23NGTNGTNGTNGTNGTNGTNGTNGTNGT---------N/NN/NN/NN/NN/NN/NN/NN/NN/N血糖滩和胰么岛素甩水平总结1An落ir州id贩ia倡c平au厉se堂d腹byPA狐X6ge检ne勺m炉ut赢at峡io誓nPA漠X6mu孝ta键ti亡on登c纹au什se孙d搅im溪pa托ir退ed拼g住lu据co璃se读t间ol地er依an贸ce近(拆IG布T)PA意X6-r缓el删at阅ed宋I葡GT铃w反as麦a咐ss贴oc孝ia馋te幼d截wi壶th棕a惧ge问小题Do破es轰I夸GT垒c锣om疏e叮fr识om玩d宴ef妻ic爽ie南nc巩y泼of写i吓ns胁ul蜓in爸?Do扯t置he览se员p涨at庸ie蚕nt滨s土ha旁ve顺i测ns搭ul碍in拾r御es秀is抗ta盾nc做e?Do耽p浅at财ie扑nt欺s神ha指ve储a骆d泄ef份ec奥t凡in幕i洁ns妈ul理in银p乱ro涛ce药ss草in怜g?PA韵X6宪H凡ad好N症o繁Ef椒fe锐ct骂o庙n砌th凡e魄Tr剥an沉sc蜂ri沙pt凉io衡na康l腾Ac为ti秤vi胸ty所o候f眼th狠e弹In蝴su枪li