严重后果的小变化:遗传方差在疾病发展中的作用

人类铁切酶的结构
人铁素酶2埃晶结构。使用pymol产生1HRK(RCSB PDB)。版权所有:sarah wilson / cc by-sa

了解如何从遗传变异产生疾病状态对于了解疾病抵抗和进展至关重要。什么可以使我们对疾病发展的理解是什么时候有两个人具有相同的遗传变异,但只有一个疾病。调查铁素酶可能发生的情况(f)导致促红细胞产态(EPP)的变异等位基因,科学家使用下一代测序(NGS)以及RNA分析和DNA甲基化测试以评估f来自24个无关家庭的72个个人的遗址,具有EPP。

什么是f及其与EPP的关系?

f是铁切酶的基因,是合成血红素的途径中的最后一种酶。遗传性代谢紊乱,EPP是由于熔融的活性降低到正常水平的小于三分之一时,增加了红细胞中没有金属的原子卟啉(PPIX)的水平。低金属PPIX的后果包括肝脏中PPIX积累引起的严重的光毒性皮肤反应和肝损伤。

Fech表达如何影响EPP?

EPP疾病状态并不简单地缺乏两个功能f基因。疾病发生突变,突变f减少其功能,trans到一个空f等位基因。研究人员专注于三种常见变体,称为GTC单倍型,与表达有关降低富硒活动的表达定量性状基因座(EQTL)。有趣的是,已经发现了这三种变种trans但是,研究人员希望学习是否有个人对GTC等位基因纯合以及EPP如何表现出来。

研究人员发现了什么?

NGS分析确定了对GTC等位基因纯合的五个个体,但是它们有四个具有不同程度的EPP,而一种是无症状的。通过重新开始f基因在这24家EPP系列,Chiara。还发现了一种新的内部内部变异和低频内肾内变异,仅与开发EPP的四个GTC纯合体患者相关联。为了研究新型变异影响的毛发表达,RT-PCR分析显示出改变的mRNA剪接,其从伪外显子引入了止挡密码子。此外,这些变体被发现CIS.用两种髋关节等位基因中的一种。

检查446变种的遗传f正畸等位基因显示这些变体是包括GTC等位基因的相同20kb单倍型的一部分。在不相关的人中也是如此,这是对称等位基因的五个纯合。

因为已知内含子的DNA甲基化调节剪接,所以研究人员研究了CPG网站f。事实上,新颖的内肾内变化加入了甲基化的CPG位点,而另外两种变体除去两个通常甲基化的CPG位点。RT-PCR分析了删除的CPG部位的单点变体(GTC等位基因中的T),并发现剪接同种型跳过外显子并插入内含子部分。

这些结果的重要性是什么?

Chiara.等等。发现了一部小说f在降低酶活性中具有作用的变体,因此在开发EPP中的作用。通过调查纯合的纯属肾上腺素的个体f等位基因,他们发现了如何不同的机制CIS.可以影响EPP的发展。因为他们表明了变种如何影响EPP,结果表明,差异较小f除了已知的等位基因或变体之外,基因可能会影响患有疾病的影响以及疾病结果可能是多么严重。

结果让我感到惊讶,因为我从未预期从编码区的差距中的变体可以在调节整个腺瘤互依任机制的调节中具有致病作用。
-dr。Elena di Pierro

使用哪些工具,他们如何帮助您的NGS工作流程?

我们使用Promega的MaxWell自动提取用于诊断例程,我们可以使用相同的DNA样本的事实也可以用于NGS应用程序允许我们节省时间并获得更少的可变数据。
此外,在Glomax上使用荧光量化试剂盒是快速可靠的。- 埃琳娜di pierro博士

使用该方法从外周血样品中分离基因组DNAMaxwell®仪器使用荧光染料为基础定量Quantifluor®一个DSDNA系统在这一点glomax发现®系统。然后使用纯化的DNA来构建NGS文库以序列f基因。

使用Maxwell®仪器从外周血样品中提取总RNA使用Maxwell®仪器Maxwell®16LemsimplyRNA血型套件400ng用于RT-PCR分析的纯化RNA。

对于DNA甲基化分析,使用亚硫酸氢盐处理的DNAgotaq®热启动绿色主组合用生物素标记的引物,随后通过在焦肌上通过琼脂糖珠纯化。

参考

Chiara,M.等等。(2020)有针对性的Resequecingf遗迹揭示了一种新的深层内肠病致病变体和EQTL可以通过甲基化依赖性机制引起红细胞生成的原子骨髓(EPP)。遗传。我22.,35-43。DOI:10.1038 / s41436-019-0584-0

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Sara Klink.

技术文件撰稿人Promega Corporation
萨拉是一家位于第五代奶牛场的威斯康星州,并决定成为12岁的科学家。她在威斯康星大学 - 公园旁门教育,在那里她获得了B.S.在威斯康星大学 - 麦迪逊颁发的第二阶段肿瘤学位之前,在生物学和分子生物学硕士学位。她为Promega Corporation工作了15年以上,首先是一位技术服务科学家,目前是技术作家。萨拉喜欢谈论她的娱乐鸡群,试图在规划春天的花园时不要太雄心勃勃。

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