Cytogenetics2.7M基因芯片技术在遗传性疾病的细胞分子诊断与机制研究中的应用

摘要

基于细胞分子遗传学技术,利用 Cytogenetics2.7M基因芯片和荧光原位杂交(florescence in situ hybridization,FISH)研究了三例疑遗传性疾病的细胞分子诊断及其分子机制,实验研究分为3个部分。
　　 一:对一例核型为47,XX,+mar的 Angelman综合征合并动脉导管未闭患儿的进行细胞分子遗传学研究。该患儿智力低下合并不语,兴奋,共济运动失调,其致病原因不明,之后进行基因组拷贝数和染色体核型检测。实验结果显示患者核型为:47,XX,+mar,硝酸银染色结果显示多余的染色体两端具有随体。Cytogenetics2.7M基因芯片分析提示该患儿基因组中15q11.2-q13.1区域存在5.058MB缺失,在2号染色体上存在0.79Mb的重复,用LSI D15S10/PML/CEP15双色DNA探针进行FISH确认,进一步证实了1条15号染色体q11—q13区域存在缺失,微卫星检测结果显示来自父源15q11-q13区域的存在。由于前期的临床诊断不明确,不能发现该患儿的致病机制。经基因芯片检测后,确认患儿染色体15q11-q13区域存在缺失,证实为Angelman综合征,与临床表型相吻合。Affymetrix芯片技术可应用于拷贝数变异的检测。
　　 二:希望通过对一例46,XY,完全性腺发育不全(complete gonadal dysgenesis
　　 CGD)的女性患者进行临床研究分析,进一步了解人类性发育及调控的机制。患者社会性别为女性,具有条状生殖腺,正常的外生殖器。核型结果为46,XY,。Y染色体AZF微缺失结果显示无缺失。FISH实验进一步证实了Y染色体上SRY区域的存在。从对患者和其父亲的SRY基因和.DHH基因的PCR测序结果来看,DHH基因正常而SRY基因虽然存在位点异常。但该位点不在编码框内,并且患者父亲表型正常。经过与正常人比较后发现,该点可能为多态性位点,不是决定性别分化的关键。Affymetrix Cytogenetics2.7M芯片提示该患者基因组中12q13.12区域存在250kbp的重复,在11q13.1上存在220kbp的重复,分别包含DHH和SF1基因。这两个基因的异常与CGD直接相关。接下来我们将对候选基因的重复区域进行检测,以推断该患者的致病原因。
　　 三,对一例核型为48,XY,+2mar骨质疏松的患者进行细胞分子遗传学研究。硝酸银染色结果显示两个额外的染色体两端具有随体并发生随体联合。用多色荧光原位杂交(multiplex-fluorescence in situ.hybridization M-FISH)确认后发现两个额外标记染色体额外标记染色体(small supernumerary marker chromosomessSMC)主要源自于14号和22号组染色体。Affymetrix Cytogenetics2.7M芯片分析提示该患者基因组中2p14位置出现了216kbp重复和17q24.2位置出现了237kbp的重复,但均不覆盖基因。所以该男性携带的两个sSMC与骨质疏松无关。通过本次研究,我们发现利用基因芯片技术对额外标记染色体进行检测时,若临床表型不显著或者sSMC本身由异染色质组成,很可能基因芯片的探针没有覆盖这一部分,其结果就很难确定sSMC来源。而对于临床诊断不明确或通过其他实验手段不能解释的病例,基因芯片是首选技术。