基因檢測(cè)案例17

1、紅繹色童藐賽囲 檢瀏疾病簡(jiǎn)介-紅綠色盲人類視網(wǎng)膜含約1 億個(gè)視桿細(xì)胞和600 萬(wàn)個(gè)視錐細(xì)胞。視桿細(xì)胞主要分布于視網(wǎng)膜周邊部 其功能主要是暗環(huán)境下的周邊視力，視錐細(xì)胞主要分布在黃斑部，特別是中心凹區(qū)，主要發(fā)揮色覺(jué)辨識(shí)、明視環(huán)境下的中央視力和精細(xì)視力。珂破刃把后 fapdLiral layw程和盤(pán)胡珂破刃把后 fapdLiral layw程和盤(pán)胡正常人視錐細(xì)胞中含紅、綠、藍(lán)視錐蛋白，可辨別紅、綠、藍(lán)三色，即三色視。色覺(jué)異常主 要分為以下幾類：類別表現(xiàn)異常三色視紅色弱r綠色弱、監(jiān)色弱雙色視紅色Th綠色Th藍(lán)色盯單色視視錐細(xì)胞單色視（紅色視錐細(xì)胞單色視、黃色視錐細(xì)胞單色 視.藍(lán)色視錐細(xì)胞單色視）全色盲

2、視桿細(xì)胞單色視紅綠色盲患者不能區(qū)分紅色或綠色即雙色視，臨床上較常見(jiàn)。呈 X 連鎖隱性遺傳。男性患病 率為2%8%,女性患病率為0.4%1.7%?；蚪榻B-OPN1LW和OPN1MW基因 編碼人類紅-綠視蛋白的基因位于X染色體的Xq28區(qū)域上，其基因分別為0PN1LW （紅視蛋 白基因）和0PN1MW （綠視蛋白基因）?；蚧蛘咂鋯?dòng)子區(qū)域異常會(huì)導(dǎo)致紅綠色盲，即對(duì) 長(zhǎng)波長(zhǎng)和中波長(zhǎng)敏感的感光色素?zé)o法產(chǎn)生相應(yīng)色覺(jué)信號(hào)。兩基因相鄰，串聯(lián)排列且具有高度相似性（約98% DNA 序列相同）。由于其結(jié)構(gòu)高度相似且 位置相鄰，導(dǎo)致紅綠視蛋白基因易于發(fā)生不平等的同源重組。減數(shù)分裂時(shí)，同源紅綠視蛋白基因聯(lián)會(huì)時(shí)就可

3、能發(fā)生連鎖互換，導(dǎo)致視蛋白基因數(shù)量改變（A） 或產(chǎn)生新的紅綠混合基因（B）p21Deictic n00StopB Normal ctIqt 祈燈口血CoupEng to prQmoterEGreen rolor blindnessDRed cobr=vision defectGene conversionG Normal co lor visionRed don酊 absentLodzatkrn of opsin gones：Green cores absentGrwn 匚p21Deictic n00StopB Normal ctIqt 祈燈口血CoupEng to prQmoterEGree

4、n rolor blindnessDRed cobr=vision defectGene conversionG Normal co lor visionRed don酊 absentLodzatkrn of opsin gones：Green cores absentGrwn 匚ofws absent:GrEcn cones-p!12 pllJ rQii.i-qL2 q】3iA X chromosomeDupEcationRed cohr blindness StopOPN1LW OPN1MW1 OPN1MW2Red cones hflw flttened propertiesGeen ct

5、Iqf blirdnessSlop基因座控制區(qū)（LCR）與紅色視蛋白或第一個(gè)綠色視蛋白基因的啟動(dòng)子交聯(lián)，可驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄并 促使視網(wǎng)膜中形成紅色或綠色視錐。遠(yuǎn)端綠色視蛋白基因中的復(fù)制和終止突變，該情況對(duì)色 覺(jué)無(wú)影響，因?yàn)檫h(yuǎn)端拷貝基因很少在視網(wǎng)膜中表達(dá)。大約25%的男性白種人有一個(gè)0PN1MW基因，而50%的人有兩個(gè)0PN1MW基因，其余的人有3 個(gè)或更多的0PN1MW基因。多個(gè)0PN1MW拷貝序列相同，且間距較遠(yuǎn)，間隔序列相同的TEX28 假基因。LCROPNtLWOPNIMW6Skbl+.Skb2S.ikbl4.2kbOPN1LW和0PN1MW基因均包含6個(gè)外顯子，通過(guò)CDS區(qū)比對(duì)可以看到，兩個(gè)基

6、因序列高度相 似。0PN1LW和0PN1MW基因外顯子1、3、6序列完全一致，外顯子2、4、5上僅有少量堿基差異?；蜃儺怘GMD數(shù)據(jù)庫(kù)中收錄的OPN1LW和OPN1MW基因變異中，大片段缺失、復(fù)雜重排占多數(shù)，約2/3, 錯(cuò)義突變、無(wú)義突變、小片段插入/缺失、剪切位點(diǎn)變異等占少數(shù)，約1/3。Gene SymbolLoc-ationGene description0PN1LWapsui 1B long wave HiisiiiTCCBBM； C&l. COD$.艮Xq28Alum:i-Rre?p&y 帶 rX-liaM;-: Opsis L Ccwz陽(yáng)站ew卜He陽(yáng)曠曙風(fēng)幅 切昶 呻陶：良4 c

7、e&a 內(nèi)wh呼rx31OPp*電旺：WSFFET! w)Mutation typeTotal number of inutalioiisMisaense monscnse19Splicmg substrtutions1Rjegulafor.r substitutions1Small deletions0Small uisertLons duplicataong0Small uidelsIGross deletiQas24Gross iiieitLoni dupEcations1C0mpf rearrangements20Repeat variatiEmQGene SymbolLocation

8、Gei desciiptioDGene SymbolLocationGei desciiptioDOPN1XPAP mtopsm 13 mediutn wave snsrtiie.Uic3： t?且B CED. CODS. GP.XC2S (Aliizn: Cooe dUnpfaj- 5 ;Xtmkrf); Greta hm pbotEftctjitor piznent: Gritej z-nne piaMfit Grn ieE.iizi!.-e cpsiE.:GOP, OJNLinSiT.)Opsizi 1 (codc pirauftiL zscdrnEimY-iUEb:尹eat iprcu

9、s:)MuraLtion typ電MuraLtion typ電Splicing subshtotiensRegulaton- substituliMSSmali dcldon5Small iit-dels0Gro&s deleticMis3Gross iiiisertiDti duplications0Complex re3iTMgHnent&9Repeat anaUcns0Small liiscirtioDS. duplications0TOTAL21檢測(cè)難點(diǎn)0PN1LW (紅視蛋白基因)和0PN1MW (綠視蛋白基因)序列高度相似?；蜷g隔序列高度相似且片段較大。OPN1MW (綠視蛋白基

10、因)存在多個(gè)拷貝，但僅第一個(gè)拷貝會(huì)影響表型。常規(guī)一代測(cè)序和二代測(cè)序均無(wú)法實(shí)現(xiàn)變異檢測(cè)，而三代測(cè)序成本太高。檢測(cè)方案 基于OPN1LW和OPN1MW基因的序列高度相似性及變異特點(diǎn)，確定的檢測(cè)方案如下:外顯子通用引物分析Exonl-6區(qū)域內(nèi)是否有錯(cuò)義突變、無(wú)義突變、小片段插入/缺失、剪切位點(diǎn)變異；分析 是否存在基因缺失。外顯子特異性引物分析基因檢測(cè)區(qū)域內(nèi)是否有缺失；熒光定量PCR法分析基因數(shù)量或可能存在的融合情況；測(cè) 序法檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的變異。長(zhǎng)片段特異性引物 分析基因擴(kuò)增區(qū)域內(nèi)是否存在缺失；測(cè)序檢測(cè)區(qū)域內(nèi)變異；驗(yàn)證可能的基因融合形式。長(zhǎng)片段通用引物分析基因的排列順序。案例分析臨床診斷檢測(cè)項(xiàng)目眼科遺傳

11、病基因檢測(cè)(441 個(gè)基因)及紅綠色盲基因 OPN1LW、OPN1MW 變異檢測(cè)。檢測(cè)方法方法：從受檢者外周血中提取基因組DNA，構(gòu)建基因組文庫(kù)，通過(guò)探針雜交捕獲相關(guān)的目的 基因外顯子及相鄰內(nèi)含子部分區(qū)域，進(jìn)行富集。富集的目的基因片段通過(guò)高通量測(cè)序平臺(tái)測(cè) 序，對(duì)明確的致病性變異，采用Sanger測(cè)序進(jìn)行驗(yàn)證。0PN1LW、OPN1MW基因變異檢測(cè)采用 實(shí)驗(yàn)室自建的檢測(cè)方法。檢測(cè)結(jié)果檢出一個(gè)與受檢者父親臨床表型匹配的致病性基因變異檢需路舉基因名算嬴星甑改妥純含朵合施傳方式芟異來(lái)潦OMTJU1FNM_0005132entire驢怙 de】PaiIio genicX-linked備注：按照美國(guó)醫(yī)學(xué)遺

12、傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)(ACMG)制定的遺傳變異分類標(biāo)準(zhǔn)，變異分為以 下5種類型,Pathogenic表示致病的變異；Likely pathogenic表示可能致病的變異；Benign 表示良性的變異；Likely benign表示可能良性的變異；Uncertain significance表示意 義不明確的變異。AD表示常染色體顯性遺傳；AR表示常染色體隱性遺傳；X-linked表示 X連鎖遺傳。遺傳解析OPN1MW(OMIM:3OO821)基因變異常導(dǎo)致綠色盲，以X連鎖隱性方式遺傳。受檢者父親攜帶半合子變異：0PN1MW entire gene del，此變異已被HGMD數(shù)據(jù)庫(kù)收 錄，已有文獻(xiàn)

13、報(bào)道為致病變異。受檢者理論上應(yīng)為雜合攜帶者。一代測(cè)序結(jié)果口 E2-一代測(cè)序結(jié)果口 E2-丸* Jk石 EG 匚 Q GPGJIE DU TDHGGUGJLUGii： GC： :*GGGI：匚 GG匚 SJGQDGT 匚ij * H Q f T C A l； fi h *omlrw x-i& $阿用】回-肆5ft#血臨伽:加質(zhì)Mm胸omlrw x-i& $阿用】回-肆5ft#血臨伽:加質(zhì)Mm胸伽恤舸仏伽刪昴血咖肌訕匸右丘叮：亡叮亡U L U A二匸U = U 4.亡亡：匚亡：匕匚a 1匕真：匚二亡J.亡:匚G匕匸E T匚=.；匚A. H U匸：r匚:二匚：W亡：匚打入A U T甘：匸=C 丁茫G

14、匕亡1耳T蘭匸G入G匕二:岳直匸：匸:亡亡T U Ji H G U冒匸戌匸亡】L. L： ； U L： P. 丁 U P.聃C亡亡A ；： 7匚口血Fl已L：哉：C門(mén)I G匕I亡.4亡1 ft.亡L：:匚L：觸Jl U I G 丁 4 G L： 1 A G L：亡A T 二L： X A. G以：/Li 匚 U 耳:： MCG 血 G I:益二f H 匚JL二G J二匚血匚匚芝匚二0PN1MW entire gene del,受檢者父親攜帶半合子變異，受檢者理論上應(yīng)為雜合攜帶者。參考文獻(xiàn)Ayyagari R, Kakuk L E, Bingham E L, et al. Spectrum of

15、color gene deletions and phenotype in patients with blue cone monochromacyJ. Human Genetics, 2000, 107(1):75-82.Deeb S S, Lindsey D T, Hibiya Y, et al. Genotype-phenotype relationships in humanred/greencolor-visiondefects:MolecularandpsychophysicalstudiesJ.The American Journal of Human Genetics, 1992, 51(4):687-700.Evan E Eichler.Genetic variation, comparative genomics, and the diagnosis of diseaseJ. N En