全外显子测序结合先天性心脏病相关基因过滤在一家族性房间隔缺损家系中检测出新的致病突变TBX20(D176N)(英文)

研究目的:寻求该房间隔缺损家系遗传致病原因。创新要点:1.鉴定出一个全新的家族性房间隔缺损相关性TBX20突变;2.首次使用全外显子测序结合先天性心脏病相关基因过滤的方法来研究小家系遗传致病因素;3.TBX20的T-box DNA结合域的突变与先天性心脏病有关。研究方法:对一个临床发现的房间隔缺损家系(图1a)的先证者进行全外显子测序,运用公共数据库过滤后,使用先天性心脏病相关基因再次过滤,得到了19个候选基因;然后,运用SIFT、Polyphen-2和MutationTaster等软件预测,排除了13个多态性位点(表2);最后,运用共分离检测(聚合酶链式反应产物直接测序),找到该家系致病的遗传因素,即TBX20基因发生了错义突变(D176N)(图2),该突变位点在ESP和dbSNP数据库中也未曾发现,且该位点在多种生物中高度保守(图1c)。重要结论:1.本研究发现的TBX20突变(D176N)是该房间隔缺损家系致病的原因,同时该突变位点为世界上首次报道;2.全外显子测序结合先天性心脏病相关基因过滤是一个分析小家系遗传致病因素的有效又经济的方法。     

全外显子组测序发现一个中国Nance-Horan综合征家系NHS基因的新突变(英文)

研究目的:通过对一个中国Nance-Horan综合征家系的临床表型及基因突变分析,揭示本家系的致病遗传机制。研究方法:对该Nance-Horan综合征家系的一个男性患者进行全外显子组测序,结合此家系临床表型及遗传方式分析,选定X染色体上NHS基因上的一个无义突变c.322GT(E108X)为可疑致病突变。通过聚合酶链式反应(PCR)和Sanger测序,对该家系内其他成员进行NHS基因突变分析,同时对50名健康对照者的NHS基因的突变检测结果进行对比。另外,将该突变的位点第108位氨基酸残基进行多物种NHS蛋白内序列比对。最后,对该家系成员眼部及全身的临床特点进行全面检查和分析。重要结论:全外显子组测序结合Sanger测序发现NHS基因第一个外显子上的c.322GT(E108X)突变为引起该家系临床病变的突变位点;多物种NHS蛋白内序列比对发现该突变位点第108位氨基酸残基位于高度保守区;临床表型分析发现该家系内存在表型异质性。此家系为国内首次报道的无义突变引起的Nance-Horan综合征家系。     

全外显子组测序发现一个中国Nance-Horan综合征家系NItS基因的新突变

研究目的：通过对一个中国Nance-Horan综合征家系的临床表型及基因突变分析,揭示本家系的致病遗传机制。研究方法：对该Nance—Horan综合征家系的一个男性患者进行全外显子组测序,结合此家系临床表型及遗传方式分析,选定x染色体上NHS基凶上的一个无义突变c．322G〉T（E108x）为可疑致病突变。通过聚合酶链式反应（PCR）和Sanger测序,对该家系内其他成员进行NHS基因突变分析,同时对50名健康对照者的NHS基因的突变检测结果进行对比。另外,将该突变的位点第108位氨基酸残基进行多物种NHS蛋白内序列比对。最后,对该家系成员眼部及全身的临床特点进行全面检查和分析。重要结论：全外显子组测序结合Sanger测序发现NHS基因第一个外显子上的c．322G〉T（E108X）突变为引起该家系临床病变的突变位点;多物种NHS蛋白内序列比对发现该突变位点第108位氨基酸残基位于高度保守区;临床表型分析发现该家系内存在表型异质性。此家系为国内首次报道的无义突变引起的Nance-Horan综合征家系。     

一种新的PITX2基因缺失/插入移码突变引起的Axenfeld-Rieger综合征研究(英文)

研究目的:对1个Axenfeld-Rieger综合征家系的临床特点及基因突变进行研究,探索Axenfeld-Rieger综合征发病的遗传机制。研究方法:对该Axenfeld-Rieger综合征家系进行全面临床检查,对家系成员应用聚合酶链反应(PCR)扩增PITX2基因和FOXC1基因的所有外显子及相邻内含子,对其产物进行直接测序并对PITX2基因第5个外显子进行克隆测序。选取100名健康者作为对照组,应用PCR扩增PITX2基因第5个外显子并进行直接测序。应用SWISS-MODEL软件对野生型和突变型的PITX2蛋白同源域进行建模分析。重要结论:该Axenfeld-Rieger综合征家系的眼部表型多样,但是各患者的全身系统异常却呈现一致性(见图2;表1)。基因测序结果显示先证者及其他患者均具有PITX2基因杂合突变c.198_201delins TTTCT(p.M66Ifs*133)。尽管PITX2基因突变引起Axenfeld-Rieger综合征已经被广泛证实,但是PITX2基因缺失/插入移码突变引起的Axenfeld-Rieger综合征仅被报道过一次,我们的研究首次在中国人群中揭示了这种罕见的突变方式。     

一个中国Lynch综合征家系携带的MLH1基因第19号外显子移码突变:一项家系研究（英文）

目的:寻找一个Lynch综合征患者所在家系携带的DNA错配修复基因突变,探讨各突变对肿瘤发生发展的影响。创新点:MLH1的第19号外显子c.2250_2251insAA移码突变既往被认为是意义未名突变,而我们的研究为明确该突变的致病意义提供了依据。另外,我们首次报道了MLH3基因第1号外显子c.1397C>A突变。该突变有可能使Lynch综合征患者的发病年龄提前。方法:运用免疫组织化学技术检测家系先证者肿瘤组织中错配修复基因蛋白的缺失情况,使用二代测序技术通过先证者血标本明确患者所携带的突变。同时运用Sanger法检测家系其他成员该突变的携带情况以明确突变对肿瘤发生发展的影响。结论:我们在患者体内发现MLH1基因第19号外显子移码突变(c.2250_2251insAA)以及MLH3基因第1号外显子c.1397C>A突变。在患者家系中,我们仅检测到有MLH1突变,因此该突变极有可能为致病突变。     

中国汉族人群病理性高度近视与EGR1和LAMA2基因多态位点的关联分析（英文）

目的:检测分析EGR1和LAMA2基因序列中单核苷酸多态性位点(SNP)在中国汉族人病理性高度近视的遗传机制中的作用。创新点:检测了EGR1基因外显子序列中的SNP,验证了其与高度近视发病无关联;检测了LAMA2基因中热点区域中的三个SNP,发现在我国汉族人群中,这几个SNP与高度近视发病的遗传机制无关,与先前国外报道结果不同。方法:收集167个高度近视核心家系以及485例散发高度近视患者和499例正视眼对照者。根据Hap Map单倍型数据库以及先前的研究结果选择标签SNP(图1和2),测定所收集患者的相应基因型,采用Haploview和卡方分析软件作关联分析,并以关联分析效能软件计算本研究的计算效能(表3和4)。结论:本研究在汉族人高度近视人群中未检测到阳性关联信号,需要进一步的研究深入验证。     

人类遗传病的种类判断及例题分析

根据染色体、DNA、基因间的关系,基因与性状的关系,人类性别决定类型,可知遗传病有五种类型:常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X染色体隐性遗传、X染色体显性遗传、Y染色体遗传。　　一、显性遗传和隐性遗传的判断显性遗传的特点:显性遗传是连续遗传,如多指是由显性致病基因A控制的,如果双亲一方是多指(基因型为Aa),另一方正常(基因型为 aa),则子一代中有一半患多指(基因型 Aa),另一半正常(基因型为aa)如果一方是多指(基因型为 AA),另一方正常(基因型为 aa),则子一代全部患多指(基因型为Aa);如果子一代中多指(基因型为 Aa)与…     

两例无关的罕见I型Crigler-Najjar综合征患者:两种新突变和一例患者UGT1A1基因杂合性缺失(英文)

研究目的:I型Crigler-Najjar综合征(CN-I)为先天性间接胆红素血症的最严重的一种,是由位于染色体2q37的葡萄糖醛酸转移酶基因(UGT1A1)的纯合或复合杂合突变引起的一种罕见的遗传性疾病。本研究对来自两个无关家庭的两例临床诊断为CN-I的患儿及父母进行UGT1A1基因分子遗传学分析。研究方法:经知情同意后,采集两例患儿及父母外周血;聚合酶链式反应(PCR)扩增UGT1A1基因5个外显子及外显子-内含子交界处,进行测序分析。应用实时定量PCR(qRT-PCR)测定其中一例患者UGT1A1基因的拷贝数。重要结论:本研究在两例CN-I型患儿中检测到3个UGT1A1基因突变:c.239_245delCTGTGCC(p.Pro80HisfsX6)、c.1253delT(p.Met418ArgfsX5)和c.1156GT(p.Val386Phe)。前两个突变均为新发的移码突变,预测提前出现终止密码或诱发RNA降解;而突变c.1156GT(p.Val386Phe)的致病机制尚需进一步研究。     

由一道高考题谈核酸分子杂交原理及应用

<正> 题目 (2007年江苏生物高考试卷38题)遗传病可以通过核酸杂交技术进行早期诊断。镰刀型细胞贫血症是一种在地中海地区发病率较高的单基因遗传病。已知红细胞正常个体的基因型为 BB、Bb,镰刀型细胞贫血症患者的基因型为 bb。有一对夫妇被检测出均为该致病基因的携带者,为了能生下健康的孩子,每次妊娠早期都进行产前诊断。图1为其产前核酸分子杂交诊断结果示意图:(1)从图1中可见,该基因突变是由于____引起的。巧合的是,这个位点的突变使得原来正常基因的限制酶切位点丢失。正常基因该区域上有3个     

对一道遗传考题常见错误辨析

题目(2012年江苏卷)人类遗传病调查中发现两个家系中都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者,系谱图见图1.以往研究表明在正常人群中Hh基因型频率为10-4.请回答下列问题(所有概率用分数表示):     

河南省发现PAH基因外显子7遗传复合体1例

目的:筛查苯丙酮尿症(PKU)患者PAH基因外显子7遗传复合体突变的特点和检测.方法:采用PCR-SSCP和PCR产物序列分析法对103个家系进行基因分析.结果:发现一例患者为PAH基因外显子7 R243Q和G 257V突变的遗传复合体.结论:G257V突变发生较少见,尤其是R243Q和G257V复合体值得跟踪调查,探讨其发生是否与人群和地域分布有关.     

中国两例红细胞生成性原卟啉病患者亚铁螯合酶基因多处突变的鉴定（英文）

目的:通过亚铁螯合酶(FECH)基因突变检测和核苷酸多态性分析确诊疾病,分析中国人群中红细胞生成性原卟啉病(EPP)的基因谱。创新点:通过FECH基因检测和多态性分析可精准诊断EPP这一罕见病,可减少漏诊误诊。另外,本研究扩充了中国EPP患者FECH基因突变谱。方法:选取北京协和医院就诊疑似EPP患者两例,采用聚合酶链反应(PCR)扩增FECH基因和5-氨基酮戊酸合成酶(ALAS2)基因并进行测序,同时在美国国立生物技术信息中心(NCBI)网站中比对基因突变情况,并行单核苷酸多态性(SNP)分析;通过荧光分光光度计检测其血浆中荧光激发峰值;检测血细胞内游离原卟啉浓度;临床评估皮肤对日光的光敏性。并对1名患者的FECH基因突变和SNP进行家系分析。结论:患者A的FECH基因cD NA中第973位碱基A缺失,造成病人的氨基酸序列从324位后发生框移突变;患者B的FECH基因cD NA中第1232位GT突变,造成病人411位的半胱氨酸转变为苯丙氨酸(图3)。结合两例患者皮肤光敏性损害(图1)、游离原卟啉增高、血浆荧光激发峰值在630~634 nm处出现(图2)和ALAS2基因未突变的特征,明确诊断为EPP。同时发现多个核苷酸突变,包括c.798 CG、c.921 AG、IVS1-23 CT、IVS3+23 AG、IVS9+35 CT和IVS3-48 TC(表1)。本研究通过基因鉴定和SNP分析,结合临床特征可精准诊断EPP这一罕见病,并扩充了中国EPP患者FECH基因突变谱。     

遗传系谱图的试题类型及其解法

<正>1常规型所谓"常规型",指的是用"定性-定位"法能准确判定致病基因的显隐性及其所在位置的一种题型。在"定性-定位"时,首先从遗传系谱图中找出"双亲表型相同而子女不同"的家庭来确定致病基因的显隐性,在此基础上,通过"隐性女孩"的基因"来历"或"去路",用排除法最终确定基因位置。例1图1为某家族遗传病系谱图(相关基因用     

中国人群中非综合征耳聋相关MARVELD2(DFNB49)基因新单核苷酸多态性位点分析（英文）

目的:探究MARVELD2在中国非综合征耳聋(NSHL)人群中的突变频谱和突变频率。创新点:发现MARVELD2突变频谱具有明显种族特异性。中国NSHL人群中的突变位点及频率不同于已报道的其他人群,并首次筛选到新致聋候选突变MARVELD2 c.730GA。本研究有助于进一步阐释MARVELD2在NSHL中的作用。方法:收集283例NSHL患者外周血,提取基因组DNA,涉及9对引物覆盖MARVELD2基因编码区,经聚合酶链反应(PCR)扩增后Sanger测序。测序结果与参考序列比对,获得的MARVELD2变异位点通过正常人群频率比较、氨基酸保守性分析、氨基酸性质分析、SIFT和PolyPhen有害性预测及蛋白结构功能预测分析等进一步筛选得到耳聋候选突变位点。结论:中国NSHL人群的MARVELD2突变位点与巴基斯坦人群,以及斯洛伐克、匈牙利和捷克罗马人群不同,具有明显的种族特异性。本研究在283个NSHL病例中共鉴定了11个变异位点。其中,c.730GA突变可能影响MARVELD2蛋白的正常功能,与NSHL致病有较高的相关性,是一个候选致聋突变。     

已报道的全基因组选择性消除分析中发现IGF2BP2基因的插入/缺失变异与山羊产羔数相关（英文）

目的:验证IGF2BP2插入/缺失与陕北白绒山羊产羔数之间的关系,并选择有利的等位基因。创新点:首次筛选、验证山羊IGF2BP2基因的In Del位点,确定其与山羊产羔性状的相关性及作用,为山羊经济性状改良及新品种培育提供理论依据。方法:采用实时荧光定量聚合酶链式反应(q RT-PCR)方法分析IGF2BP2在单羔组和多羔组中的表达水平;通过PCR扩增-琼脂糖凝胶电泳在918只陕北白绒母山羊中鉴定IGF2BP2基因P4-Ins-13bp和P5-Del-12bp缺失/插入位点基因型,并进行测序以验证突变;利用SHEsis平台分析两个位点的连锁不平衡;采用方差分析(ANOVA)和χ2检验分析山羊IGF2BP2基因变异与产羔数的关系;并利用在线数据库预测转录因子(TF)和突变区域序列的结合。结论:本研究发现,IGF2BP2的m RNA表达水平在单羔组明显高于多羔组。在陕北白绒母山羊中验证了IGF2BP2基因内的插入/缺失(indels),包括P4-Ins-13bp和P5-Del-12bp。χ2检验表明,P4-Ins-13bp基因型(χ2=14.479,P=0.006)在单羔和多羔组间分布差异显著;相关分析表明,P4-Ins-13bp与山羊产仔数显着相关(P=0.022),具有缺失/缺失(DD)基因型的山羊个体产仔数高于其他山羊。因此,IGF2BP2基因的P4-Ins-13bp突变可作为一种潜在的与繁殖性状显著相关的分子标记,以优化母羊繁殖力,提高山羊产业的经济效益。     

一道生物学高考题的分析与启示

1试题(2011天津理综第6题)某致病基因h位于X染色体上,该基因和正常基因H中的某一特定序列BclI酶切后,可产生大小不同的片段(如图1,bp表示碱基对),据此可进行基因诊断。图2为某家庭病的遗传系谱。     

2013年高考遗传综合题突破策略

<正>遗传综合题通常联系分子遗传学、变异和细胞增殖等内容,以基因互作、致死现象为背景信息考查孟德尔遗传定律及应用,如遗传类型、显隐性和基因在染色体上位置的判断,遗传系谱图分析、遗传图解表述、概率计算及综合推理等。1突破策略1.1遗传定律本质和假说演绎法遗传综合题解答的核心知识是遗传定律和原理的应用,如Aa个体自交后代的基因型比例为1:2:1,表现型比例为3:1,Aa个体测交后代基因型比例为1:1,表现型比例为1:1。多对基因位于不同对染色体上的遗传情况可拆分成多个一对相对性状的杂交实验,然后运用乘法原则进行组合即可,如(3:1)×(3:1)     

基因频率与基因型频率计算题型归纳与分析

<正>1基本概念和计算公式1.1基因频率:基因频率是某种基因在某个种群中出现的比例,是某基因总数占种群中该基因和其等位基因和的比例。其计算公式为:某基因频率(%)=(种群中某基因的总数)/(全部等位基因的个数)×100%1.2基因型频率种群中某种基因型在整个种群中所占的比例。其计算公式为:某基因频率(%)=(种群中某基因型的个体数)/(种群总的个体数)×100%1.3哈代-温伯格定律1.3.1定律理解遗传平衡指在一个极大的随机交配的种群中,在没有突变发生,没有自然选择和迁移的条件下,种群     

环境因素及COMT基因多态性与乳腺癌关系的病例对照研究

目的:本研究通过1:1配对的病例对照研究方法,分析外源性环境因素暴露、COMT基因多态性与乳腺癌的关系,为乳腺癌的病因学研究及防治提供科学依据.方法:采用以医院为基础1:1配比的病例对照研究.自2010年10月～2011年10月止,收集唐山市各大医院就诊的120例新发且经病理学确诊的女性乳腺癌患者,同时选取与病例同期住院非肿瘤、非生殖内分泌系统疾病的120例女性患者为对照,年龄相差在5岁以内,根据统一的调查表进行流行病学调查,并采集患者外周静脉血,用盐析法提取研究对象全血中DNA,采用聚合酶链反应-限制性片段多态性(PCR-RFLP)方法检测各研究对象的COMT基因多态性,所有资料用Excel建库,数据分析采用SPSS16.0软件,计算相对危险度(OR)及其95%可信区间(CI).结果:居住地环境污染(OR=13.17,95%CI:2.73~63.56),被动吸烟≥10年(OR=17.80,95%CI:4.04~78.47),农药使用≥10年(OR=5.66,95%CI:1.24~25.94)为乳腺癌危险因素.地震后一年内很少闻到农药气味(OR=0.10,95%CI:0.03~0.35),烹调时使用排油烟设备(OR=0.16,95%CI:0.03~0.88)为保护因素;病例与对照基因型频率分布差异有统计学意义(χ2=8.28,P<0.05),基因型位点至少携带一个突变等位基因(杂合型GA和突变纯合型AA)的为易感基因型,野生纯合型GG为参照基因型,结果提示病例与对照野生型杂合子基因型分布和突变型纯合子分布频率差异均有统计学意义(OR=1.79,95%CI:0.57~5.56;OR=1.15,95%CI:0.35~3.85),即携带杂合型和突变纯合型者患乳腺癌的风险分别为野生纯合型的1.79和1.15倍.结论:居住地环境污染、被动吸烟≥10年、农药使用≥10年为乳腺癌危险因素.地震后接触有机氯农药少,烹调时使用排油设备为保护因素;携带COMTAA突变基因型的患者患乳腺癌的风险性增高.     

遗传图解法的解题应用

1997年上海高考生物学试题第 51题是一道极好的高考题 .首先，该题以科学事实指出了近亲结婚的危害性；其次，该题综合了基因的分离规律、自由组合规律和伴性遗传知识 .作为复习题，有利于巩固、深化学生所学知识和应用所学知识分析问题，从而培养学生解决实际问题的能力 .本文拟从这道题谈“遗传图解法”的解题思路 . 遗传图解法的解题过程如下 1997年上海高考生物第 51题：为了说明近亲结婚的危害性，某医生向学员分析了白化病和色盲病的家族系谱图 .设白化病的致病基因为 a，色盲病致病基因为 b，请回答： (1)写出下列个体可能的基因型…