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：82802975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签遗传软病家废系特千点散发解病例慨：对谨于遗较传病吼，包套括单虫基因统遗传纯病，铲多数功病例妻表现耕为散览发。小家恳系病席例：祸在有针家族垫史的语病例爆中，争多数隶也是贡小家北系。大家桨系病午例：犬极少图数家洞系发装病个广体多陡，涉么及3-白4代都货有患蔬者。收集询材料采集蛋样品轨：外周授血，循颊粘垮膜脱低落细脑胞，杂毛囊,病人兵组织捷（如极可以愿取材袍），羊水请（产挖前诊妨断）采集聚家系表应做绳到尽况可能惭完整患者纷、同扮一家横系中工有相俗同遗垃传背另景的妹表型淋正常续的其痛他个跪体、怜该家境系中况其他部遗传骗背景熊的成军员收集傅临床她资料病人柏临床辩上一幸系列鱼指标抖的检享测保存欠相关塞信息伪和影淡象资蚂料病人衬血清蜻或组刑织的计保存作及其可酶、斧病理持或免斑疫学藏研究侯选脚基因予的确轮定文献商检索数据比库中的OM纹IM（On悉li挥ne型M窗en码de盟li趣an拜I适nh舰er鼓it倾an消ce故i辰n恐Ma件n）数些据库纽奉中整贵合了舌目前培已定疾位的泰单基毕因病飞的信不息确定天自己蛾所研距究家烦系的胃可能冈已知魂候选充基因握或已付定位煌的染茧色体烫候选钢区域根据栋疾病珠名称戚检索根据液基因弯检索检索异最新折文献确定懂已知鸡致病聋基因外突变获得痛已知稠基因岗基因峰组序黑列设计宇引物踢或参拔考文岸献中捧引物根据似文献吃，采射用合眯适的怕技术自方法镇进行炕基因聋突变育分析还（在焰后面塘课程进中详尊细介怎绍）从数仅据库恢中查犯阅目毫的基匀因的崇相关雾信息PC哭R-测序动分析MF爸N2基因结果涉发现桐错义皱突变:抓c.捞28境1G>沈A,其所联在密慕码子雁由CG据G变为CA烂G,导致躬其编斯码氨勒基酸礼由精暂氨酸嚷变为味谷氨璃酰胺.结论殊：经查泻阅文牛献资别料，c.掉28俭1G>讯A为已胞知致乌病突届变位递点，率可判妹断其卫为该价患者御的致植病突旺变位吨点。根据狸变异讯导致剧的结快果判福断根据势突变膛数据企库和海文献突资料排除薪已知SN塘P根据药家系协共分活离与崇否判牙断在正别常对牧照人汗群中撑分析保守雷性分伶析基因坏功能邻分析突变球分析姑结果击的判匪断连锁熟分析肥与未炎知基榆因的充基因考定位利用术被定采位的谁基因射与在攀同一研染色望体上铁另一佛遗传乳座位鸡相连蚂锁的栗特点俭，将劲该基梨因定缝位在孕某一泰染色走体或讲染色殿体某赠一区雾带上站。连锁予分析注：日适于睬分析往较大妨的遗放传病块家系端，不挥适于障散发序病例唇和小屯家系采病例连锁重组遗传虚标记进行讯连锁灯分析境时需港要的妇一些您已知您遗传使位点覆，这昆些位麦点应洽按孟幸德尔蕉方式胸遗传艳，且承具有柄多态瞒性以斜便显矛示连泽锁关咏系，忠这些雷标记圈位点否称为遗传钟标记RF哪LP，ST声R,婆S伶NP连锁烂分析哑结果连锁拾分析箩结果基因哀定位：将致般病基拌因确咐定到辟染色柏体的提实际糕位置未知云致病锦基因窄定位些克隆影研究基因剪克隆：确删定致调病基因定位渴克隆基本盗方法蛋和步收骤收集母家系拐，选僻择遗疏传标系记进念行连医锁分窄析，胳对目恼的基鞠因作验图定层位确定缝候选债位置含，对忙目的迎基因皇进行犯精细盏定位从候渣选基村因中堡确定台正确竖的基极因虾（二既代测妄序技者术）例：透一个X连锁耐肌肉窄病家贷系致腰病基葱因的职定位参克隆梦研究家系铜情况违及前权期研棍究基嫂础先证激者Ⅲ2临床聋表现察近似DM借D排除做了DM签D/跑EM闯D/雁FH材L1基因棵突变研究叛策略全基装因组90万个SN靠P位点渗；8例样口本；商业私公司话完成选取强数个SN哄P点；增加3个成男员连锁绵区域兆内的基因：Ma冻p科Vi溪ew委er；基因表达：Un喊iG虎en尺e数据凉库及HG焦NC网站恒；基因功能：OM路IM数据龟库1例样液本(I唇2)；商业掉公司曾完成SN迈P芯片吧数据茂分析连锁杠分析提示X染色青体有护三段寻连锁孝区域制：单体抚型分洗析

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铺连锁糟区域精细丈定位坏分析将连锁区域由6.梯78呆Mb缩短追为4.检18皆Mb排除连锁区营域肯定Xq糊24心-q剧27刘.2连锁贺区域最终硬确定紧两段恢连锁侨区域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

连锁压区域卧内包瞧含的基因连锁困区域共28个基因：14个已知生基因,14个预测茂基因14个已稀知基月因：6个基校因在工肌肉股组织祸中表恐达（3个基筛因表背型已房诚知，适均与肌臂肉病无关丛）7个基赵因不尿在肌裕肉组隶织表课达1个基腹因表重达情沿况未盲知Xq草24烂-q多27凤.2连锁倚区域共27昼2个基因：12勿2个已知今基因,15铅0个未知裕基因12贸2个已才知基屯因：79个基因在肌盐肉组浅织中表达（18个基垮因表分型已知，其中包括坝前期御已经拣排除的FH机L1基因搬）41个基购因不乒在肌散肉组络织表量达2个基换因表粗达情毛况不那清楚外显竭子组欧测序平均终覆盖坟度：23轮.8社×；覆鉴盖度答大于>2旅0×位点投占53肝.7抗%在上皱述两个连锁区域测序深度均很低对测舌序深举度>2版0的变利异位炼点进雁行验汽证，杯结果蒙均无薯变异存在稿的问喊题及俗解决蝴办法本家栽系患者未进滨行肌肉温活检将进行屡多个量样本的外显绘子组擦测序Ge妖no纹ty胃pe和Ph牌en凭ot迹yp滨e相关评性研组究例：死非综缠合征滨型先瓜天缺钢牙的厘分子箩遗传集学研教究J娃De翻nt绳R缺es响,20筑09口;返88或:1筒26得-1弄31Eu伪r黎J炮Me举d搁Ge密ne脖t,20刃08捷;垫51慨:废53鞭6-床54坊6Eu惠r言J杜Me贵d状Ge扔ne废t,胁20皮11慨;炕54选:帜37童7-可38额2单基兵因遗迁传病浆发病竭机制盘的研丢究——隐性库突变往往雕导致捆失去暮功能析（lo胶ss至o磨f容fu汁nc等ti石on）——显性尖突变延可导致屯获得解功能判（ga允in怪o便f役fu煤nc起ti宝on）和晌失去腾功能失去盛功能眯：单魄倍剂脸量不宰足（ha悠lp屿oi良ns辰uf窑fi讽ce模nc伯y）获得粉功能令：显说性负完效应割（do翅mi灵na计nt圆n戚eg田ti四ve）隐性闸突变愉和显岛性突辽变的偿致病肌机制Ga具in嘴o摄f钞fu矮nc驻ti村on：Lo踪蝶ri似cr涌in基因酬突变肃获得舰核转温位的商新功珠能Br码J败D碍er头ma另to畏l,捧2特00槐8;更1炉59汗:7殃14罗-7培19Lo挂ri纳cr刊in角皮劣病连锁消分析顿与1q疫21区域皆连锁发现Lo镜ri杀cr浪in基因绢新突央变特殊红的临匪床表肺现突变需蛋白械序列秘新功株能的裹预测GF近P表达溜载体漫的构权建细胞搜亚定植位分执析动物云模型过表尘达和俯基因苍敲除宾小鼠构模型哈均表浪现正欺常表景型转基错因小圈鼠表讨现出抬与人慈类疾避病相柿似的甲疾病股表型塌，提孝示突划变基坟因获篇得功读能为群其发乳病机冒制。基因洗敲除段小鼠蓄表型稠基本惠正常转基冈因小厅鼠表猾型与带人类字疾病晌相似结简论Lo晚ri今cr屑in基因锡突变尿可引灾起新货的疾悠病表歌型Lo翠ri爸cr扁in突变移蛋白伟获得股新功距能，贡通过舅其核庄定位盗信号碰介导称了突循变蛋轮白的等核转返位Ha保pl敌oi剧ns估uf贤fi项ci梢en巩cy：PA藏X6基因巾单倍输剂量宅不足置影响铺胰岛阵素成坛熟过蕉程导筝致糖键耐受女异常Di故ab旨et屑ol冒og弯ia待.款20叨09隙;啄52码:5才04院-1摊3先天泥性无追虹膜好家系在该怖家系浑发现PA浩X6突变(c慨.1秒08峰0C厉>T刊)导致迹单倍昆剂量慈不足SS丈CPan拆al规ys的isDN择A龟se劝qu晕en指ci略ngTo朱n天et敬a呜l.穗C客el菌l荣67贡,辜19悦91PA租X6基因挣及其cD逗NAEs缴se症nt偿ia告l描fo公r差th含e离de石ve猾lo芽pm器en哈t技of卸t热he税e首ye亮&银b铲ra角inho虽mo盆zy甘go伐usmu相ta帮nt践s—测noey级es梦,常no循b劳ra认in劈燕,肌di滚ehe鲁te顶ro敬zy典go据us纷m桨ut形an添ts—sm戏al闲l圾ey紧es亡i枪n些mi作cean锈ir录id抖ia幕i锹n炉hu科ma概nsEs房诚se队nt司ia撇l际fo泉r来th秘e冒de约ve蔽lo协pm育en办t反of夕p许an伞cr值ea明sho细mo舍zy筝go叙usmu拿ta还nt割s—ab复no大rm尘al菊p慨an序cr羽ea睡ti岸c淘st罢ru息ct要ur慈ePA塘X6的功锄能Hi茫ll眼e各t奴al惧.女Na图tu黑re忧3裂54胜,怪19那91芝;St混-O议ng茂e恳et伪a砌l.柴N迟at奸ur维e筝38狱7,摩1咸99即7;Sa蛮nd规er蓬e喜t佳al很.蝴Ge穷ne饭s预De浪v大11究,1伐99寻7PA设X6在胰期腺发烘育中难的功领能Ma撕ns飘ou贫ri健e党t脾al梨.闹TE材M县10赵,慌19帖99Do江hr女ma吊nn齐e释t稼al拨.即Me窝ch甚D部ev向9穷2,腥2揉00教0PA大X6在成岔体胰个腺中宇的功龄能Ho聪mo旬zy亡go较us到m千ic料e亮wi去th面c始on沉di符ti让on鹊al缓k齐/o蕉P辆AX写6校in毯t仗he瓣p共an剩cr多ea法s徒ca克us湖ed昼d扬ia倘be智te旬sFo乳ur企a尾ni厘ri尼di苗a挡pa靠ti质en办ts屋w库it拍h拾PA六X6其m倒ut床at瞎io雨ns览w羽er已e平re原po成rt免ed申t膏o取su航ff眠er每f野ro烤m浊gl返uc趋os惯e晶in豆to仆le墨ra隐nc倘eAs芹he愧ry张-P碗ad融an刺e唤t漏al煎.插De忌v抛Bi啦ol尤2爆69督,妈20哪04Ya络su牙da谣e刃t仆al亚.污Di厨ab痛et雅es叫5筒1,叔2扫00昼2假赵说PAX6mutation?abnormalglucosehomeostasisOG楚TT茂A盈na蜘ly坝si今s宏in阳t反he稻A螺ni孟ri办di警a漂Pe休di做gr雄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血糖晓和胰担岛素洗水平总结1An酒ir膨id抢ia跨c恭au译se尼d竭byPA筝X6ge切ne抛m点ut鱼at贴io疮nPA歌X6mu鸽ta师ti浮on把c蹄au征se滩d平im厦pa齿ir沿ed期g半lu消co愈se坟t乖ol晨er悠an历ce泽(固IG乒T)PA牧X6-r雨el拨at敬ed匠I扇GT时w相as画a复ss粉oc撑ia该te宋d申wi吼th校a牵ge问镰题Do悬es跨I须GT抱c虏om瘦e赌fr拿om煮d弟ef监ic抵ie欺nc奋y们of省i掌ns蜻ul价in苹?Do益t圆he朽se赢p析at滑ie纵nt污s娘ha日ve剖i补ns崇ul摘in贼r耳es票is岩ta艰nc头e?Do贩p桶at炭ie碎nt部s疗ha胡ve疗a京d兵ef杰ec涉t羡in激i时ns栗ul苏in闸p鄙ro隔ce父ss乎in硬g?PA尝X6材H蓄ad胀N戒o涌Ef墨fe普ct窄o早n须th颂e掀Tr屿an青sc丽ri绪pt故io列na按l巴Ac右ti闪vi李ty公