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目的:对两个先天性白内障家系进行家系资料分析,探索其遗传规律,利用等位基因共享分析与定位候选克隆策略对家系进行致病基因定位研究,为进一步探寻先天性白内障遗传规律,建立基因型—表型之间的联系提供参考。
材料与方法:收集两个于北京同仁医院就诊的先天性自内障家系,对家系中患者行眼科检查后明确临床表型,经知情同意后采集所有家系成员外周静脉血用于研究,蛋白酶—K裂解和酚—氯仿—异戊醇抽提法提取基因组DNA。据文献报道,在已知先天性白内障致病基因和位点附近,选择紧密连锁的微卫星多态性标记,PCR扩增后进行基因分型,以基因分型的结果为基础,利用等位基因共享分析进行初步排除,使用LINKAGE软件计算各微卫星标记LOD值,对家系进行两点连锁分析。候选基因经PCR扩增后直接测序,应用DHPLC(DenaturingHighPerformanceLiquidChromatography,变性高效液相色谱法)对发现的基因突变进行检测,应用蛋白结构预测软件对野生型和突变型基因编码蛋白进行结构的预测。
结果:
(1)1号家系为一个4代先天性白内障家系,目前存活3代,临床表型为核性白内障,部分患者有不同程度的斜视和水平震颤外不伴有其他组织器官异常,遗传特点符合常染色体显性遗传,进行等位基因共享和连锁分析后,结果显示D21S2005和D21S1890微卫星标记与致病基因紧密连锁,最大连锁值为4.52,单倍型分析结果提示致病基因定位于21q22.3,D21S2005和D21S1890之间的区域,候选基因直接测序在CRYAA的第3外显子发现第369位碱基C→T突变,导致编码蛋白的第116位氨基酸由精氨酸突变为半胱氨酸。应用DHPLC对基因突变进行确认,发现该突变与家系中患者的临床表型存在共分离现象。
(2)2号家系为一个先天性白内障家系,连续4代发病,目前存活3代,临床表型为核性白内障,不伴有其他组织器官异常,遗传特点符合常染色体显性遗传,运用等位基因共享分析对所有已知白内障相关基因进行排除定位,结果显示:所有与已知致病基因紧密连锁的微卫星标记在该家系患者中均不存在等位基因共享,初步排除了该家系致病基因为已知基因的可能。
结论:确定了一常染色体显性遗传核性先天性白内障家系的致病基因,为深入研究先天性白内障发病机制、建立遗传性白内障基因型—表型间联系提供了基础。对另一染色体显性遗传核性先天性白内障家系进行了已知候选基因的排除,为寻找这个家系的致病基因缩小了范围,并为寻找新的白内障致病基因提供了重要线索。