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《北京协和医学院》 2011年
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遗传性先天性白内障致病基因的定位和突变分析

杨国兴  
【摘要】:研究背景和目的 先天性白内障是一种重要的致盲因素,占婴幼儿盲的大约三分之一。白内障在婴幼儿中的发病率约为0.01-0.06%,大约一半的病例具有遗传性。 随着人类基因组计划(Human Genome Project, HGP)的完成,极大地促进了遗传性疾病基因的克隆。对于遗传性先天性白内障,已经报道了39个致病位点,克隆了其中的26个基因。 大量的遗传性先天性白内障的研究成果为人们认识白内障疾病的发生、发展提供了基础。但是由于遗传性先天性白内障基因型与临床表型的关系尚不清晰,因此需要通过对遗传性先天性白内障家系的进一步研究来发现更多的新的基因和新的突变,进而研究致病基因与蛋白质的功能,以便有助于阐明遗传性先天性白内障的致病机制,从而为疾病的防治奠定基础。 材料与方法 本研究主要针对临床诊断为先天性白内障,并有两代及两代以上、多人发病的常染色体显性遗传的先天性白内障家系为研究对象。从2009年1月到2010年10月共从内蒙古,辽宁,黑龙江,山东,北京等地收集到白内障家系15个。通过连锁分析和候选基因突变筛查的方法查找其致病基因。通过确定致病基因研究先天性白内障的致病机制。 结果 我们的研究发现,在β、γ—晶状体蛋白、缝隙连接蛋白、水通道蛋白0基因上的12种突变导致了13个家系的致病。 1.1. CRYGD基因突变:在2个先天性珊瑚状白内障家系中检测到CRYGD第70位碱基C变为A,结果导致23号脯氨酸变成苏氨酸P23T。结合其他研究组已报道八个白内障家系由P23T突变引起的资料,由此推断P23T为热点突变。珊瑚状表型和CRYGD基因型具有相关性。 2.GJA基因突变:在3个先天性核性和1个散点状白内障家系中,检测到GJA8(connexin50)和GJA 3 (connexin46)第139位碱基由G突变成A,结果使47位的天冬氨酸变为天冬氨酰(D47N)。GJA8第77位碱基由T突变成G,结果使26号亮氨酸变为精氨酸。GJA3第1165-1169位缺失5个碱基GGGAC,使GJA3发生移码突变,导致GJA3的C端G389PfsX76。GJA8和GJA3的47号密码子编码的氨基酸是高度保守的,目前为止,已经发现No2小鼠Gja8.人的GJA3和GJA8的47号密码子编码的氨基酸的突变可导致先天性白内障。 3.MIP基因突变:在4个表型不同的白内障家系中发现MIP的突变。在先天性核性白内障家系检测到MIP第530位碱基A变为G,结果导致177号酪氨酸突变成半胱氨酸(Y177C)。在另3个迟发型点状白内障家系中,检测到MIP第254位碱基G变为A,结果导致85号精氨酸突变成组氨酸(R85H);MIP第218-219(TT)两位碱基缺失,导致编码阅读框改变p.F73Cfs; MIP第697位碱基A变为G,结果导致233号精氨酸突变成甘氨酸(R233G)。 4. CRYBA1基因突变:在3个先天性核性白内障家系中发现CRYBA1突变,一家系为CRYBA1产生了279-281(GAG)的三个碱基的缺失,导致91位甘氨酸的缺失,本家系的结果为此突变致先天性白内障的第5个家系报道;一个家系为CRYBA1的IVS3的+1位由G变为A,导致剪切的改变;另一个家系为CRYBA1的IVS3的+2位由T变为G,导致剪切的改变。我们通过minigene的方法验证IVS+2TG剪接的改变方式,发现产生3种异常mRNA剪接产物。 结论 本研究在15白内障家系中发现了13个家系的致病基因突变,尚有2个家系的突变未明确。遗传性白内障具有很强的临床异质性和遗传异质性,但基因型和表型之间存在着一定的相关性。
【学位授予单位】:北京协和医学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:R776.1

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