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SMURF基因与神经管畸形的相关性研究及miRNA对神经管畸形发生初探

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目录

摘要

缩略词

前言

1.神经管畸形

1.1 神经管形成

1.2 神经管畸形形成及种类

2.神经管畸形的病因

2.1 神经管畸形的流行病学研究

2.2 神经管畸形的遗传学因素

3.神经管畸形的遗传学研究进展

3.1 动物模型研究

3.2 人类NTDs的遗传研究

4.课题研究意义

第一章 SMURF、ZIC2基因突变与神经管畸形的相关性研究

1.前言

1.1 SMURF背景介绍

1.2 ZIC2背景介绍

1.3 技术路线和研究内容

2.材料与方法

2.1 研究对象

2.2 研究方法

3.结果

3.1 SMURF编码区测序及基因分型结果

3.2 变异位点生物信息学预测

3.3 ZIC2编码区测序结果

4.讨论

第二章 miRNA对PCP通路核心基因调控初探

1.前言

2.材料与方法

3.结果

3.1 hsa-let-7c靶基因的确定

3.2 DACT1+71-73delGTG碱基缺失影响miRNA对基因表达的调控

4.讨论

参考文献

附录

致谢

声明

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摘要

神经管畸形(NTDs)是一种常见的中枢神经系统出生缺陷,是由于在妊娠期2到6周时胚胎形成阶段头尾轴任意部分神经管发生不完全闭合或者完全没有闭合引起的,常见症状包括无脑儿、脊髓脊膜突出、脊髓裂、脑脊膜膨出、脊髓囊肿状突出等等。对于基因与人类神经管畸形发生的关系,很多实验通过对基因编码区及调控区的多态或者突变检测,为探索神经管畸形这种复杂疾病的分子诊断奠定理论依据,最终从一级预防的角度控制神经管畸形这类重大出生缺陷的发生,减轻家庭和社会的经济负担。
  平面细胞极化信号(PCP)通路中在神经管形成的汇聚伸展运动中起重要作用,很多动物学研究表明该通路中核心蛋白基因敲除的小鼠会表现出神经管畸形症状。Smurf基因敲除的小鼠也表现出NTDs症状,生化实验研究发现Smurf局部对PCP通路中核心蛋白Prickle泛素化降解,是建立并维持Prickle不对称分布的有效机制。本文首次采用神经管畸形病例样本和对照样本对SMURF1和SMURF2外显子和邻近部分内含子序列进行罕见突变筛查和单核苷酸多态性关联研究。在163例神经管畸形患者中,在SMURF1外显子发现一个神经管畸形患者特异的同义突变c.2142G>A,在内含子和3'UTR各发现一个患者特异的突变c.1629-92 G>A、c.2274+45T>C。关联分析发现SMURF1 rs219797(c.498C>G)位点中G等位基因与NTDs的发生显著相关,在显性遗传模式下,G/C或G/G基因型的个体患病风险是C/C基因型个体的1.92倍(OR=1.92,95%CI=1.29-2.86,P=0.001);显性遗传模式下SMURF1 rs219826(c.1031+46T>C)位点中T等位基因与NTD发生显著相关,T为保护因子, C/T或T/T基因型的个体患病风险是C/C基因型个体的0.67倍(OR=0.67,95%CI=0.45-0.99,P=0.047)。研究结果表明SMURF1中含有与神经管畸形相关的SNP和罕见突变,与人类神经管畸形的发生有关。
  ZIC2是ZIC锌指家族五个成员之一。Zic2基因抑制的小鼠表现出脊柱裂(包括开放性脊柱裂和隐性脊柱裂)、无脑儿和露脑畸形等症状。本文在中国人群病例和对照样本中对ZIC2外显子和部分内含子区域测序,在NTDs病人中发现一个同义突变c.1140G>A,并未发现错义突变或缺失。我们的结果说明中国人群ZIC2可能对神经管畸形发生没有实质影响,这个结果与之前在其他人群样本中所得结果一致。
  MiRNA是17-24个核苷酸构成的单链非编码RNA分子,主要与目标基因mRNA中3'UTR碱基配对导致mRNA降解或翻译抑制,从而进一步降低蛋白质的量。本文对病例和对照样本中测序发现的神经管畸形病人特异的DACT13'UTR区域三个碱基的缺失进行miRNA结合预测,对预测出的miRNA用双荧光素酶报告基因系统对预测出的miRNA进行验证。结果未发现该位点会影响miRNA的结合,说明该突变位点的功能不在于改变miRNA对基因的调控作用,其功能还需从其他方面进行研究。斑马鱼是研究神经管畸形非常常用的模式动物,合作实验室将hsa-let-7c注射进入斑马鱼中发现出现神经管畸形的表型,本研究通过双荧光素酶报告基因系统体外检测其靶基因是否为PCP通路核心基因,初步研究发现hsa-let-7c能够通过VANGL2基因的3,UTR调控基因表达。

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