目的:进一步确定六个先天性白内障大家系的致病基因并进行突变检测及鉴定。目的在于利用我们的遗传资源优势,发现新的白内障致病基因并揭示其突变规律和特点,用于指导产前基因诊断和遗传咨询,将有效地预防和杜绝白内障患儿出生。在分子水平上揭示遗传性白内障基因缺陷的本质,将为遗传干预提供理论依据,同时有助于开发有效、合理、经济的高危人群筛查手段与方法,提高疾病风险预测措施。
方法:直接调查六个单纯常染色体显性白内障家系,绘制系谱图。所有家系成员经严格眼科检查,进行数码采集和分析处理;参照McKusick《在线人类孟德尔遗传》(Online Mendelian Inheritance in Man, OMIM)进行遗传学的表型确定。全体家系成员取外周血5毫升,常规酚氯仿提取家系成员基因组DNA,在染色体1q21-25、1p22.3、2q33-36、11q22.1-23.21、7q11-12、21q22.3、22q11.2-12.1的区段内分别选取23个多态性微卫星标记进行连锁分析。8%聚丙烯酰胺尿素变性凝胶电泳分离等位基因。应用LINKAGE软件(version5.2)中的MLINK进行微卫星标记与两点间连锁分析,计算LOD值;采用Cyrillic软件(version2.0;Cherwell Scientific)构建各个家系单体型。根据人类基因组中CRYGA、CRYGB、CRYGC、CRYGD基因的全部外显子标准序列进行引物设计,PCR扩增CRYG gene cluster。PCR产物纯化回收后,应用双脱氧末端终止法进行测序。设计错配引物,采用巢氏PCR(nested-PCR)扩增第3外显子含有突变点的223bp DNA片段,限制性内切酶 MspⅠ过夜消化PCR引物,8%的聚丙烯酰胺凝胶电泳检测酶切结果。
结果:追溯调查家系成员共计203人,其中男109人,女94人;患者62人,其中男26人,女36人。直接调查现存家系成员共计158人,,其中男86人,女72人;患者49人,其中男21人,女28人。共采集外周血72人份,其中患者血样43人。家系系谱表明先天性白内障在传代中连续相传,且男女发病风险相同,故这些家系均为常染色体显性遗传。23个微卫星标记的PCR产物经8%聚丙烯酰胺尿素变性凝胶电泳显示等位基因的分离结果。根据微卫星标记等位基因 8%聚丙烯酰胺尿素变性凝胶中的分布情况,分析各家系成员的基因型组成。以家系2为例,说明家系成员微卫星标记基因型的分布状况。根据连锁分析软件LINKAGE(version5.2)的要求,建立每个微卫星标记连锁分析的家系档案,以各个家系的D2S1782为例,说明文档的建立情况。通过对家系成员进行微卫星标记的连锁分析,发现位于染色体1q21-25、1p22.3、11q22.1-23.21、7q11-12、21q22.3、22q11.2-12.1区段的18个微卫星标记与这六个常染色体显性白内障大家系均无连锁关系,LOD值为负值。位于2q33-36的五个微卫星标记(D2S1385, D2S1369, D2S1782, D2S2944, D2S1371)LOD值为正值(θ=0时);θ=0时D2S2944存在最大值,家系1为1.51,家系5为2.44。DNA测序结果表明常染色体显性核性白内障大家系2中CRYGD基因R139X(415C>T) 突变;常染色体显性绕核性白内障大家系5中CRYGD基因475delG单碱基缺失;酶切反应结果示家系2中所有正常人的两条等位基因均被切成169bp和20bp两个片段,而病人只有一条等位基因被分开。
结论:以上家系为常染色体显性遗传性白内障家系;常染色体显性白内障不仅在不同家系间表型有不同,同一家系中不同个体间也有不同。核性白内障是其中最为常见的类型。先天性遗传性白内障呈高度遗传异质性;6个单纯性遗传性白内障排除对染色体1、11、13、17、21和22的连锁,家系1和家系5确定了与染色体2 的连锁;初步证明DLAD基因缺陷与中国人先天性白内障无关;家系5 CRYGD基因单碱基缺失,即475delG和家系2CRYGD基因无义突变,即R139X(415C>T)为两个新突变;家系7PAX6基因无义突变,即R254X(760C>T)突变为一新突变。
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