眼皮肤白化病的基因诊断/细胞分裂周期相关基因8（CDCA8）启动子及其转录因子的初步研究

摘要

第一部分眼皮肤白化病的基因诊断 目的：对三例眼皮肤白化病(Oculocutaneous albinism，OCA)患者进行基因诊断，研究眼皮肤白化病Ⅰ、Ⅱ型相关基因，即酪氨酸酶基因(tyrosinase，。TYR)和P基因的基因突变。 方法：应用聚合酶链反应(polymerase chain reaction，PCR)扩增出患者TYR和P基因的外显子。然后应用变性高效液相色谱(denaturing high-performance liquid chromatography．DHPLC)技术对患者的TYR和P基因外显子PCR产物进行突变检测，并对DHPLC检出的突变样本进行测序和限制性酶切分析以验证该突变。 结果：经PCR、DHPLC检测和DNA序列分析发现患者-P基因第13外显子发生杂合突变(C1349T)，为一未见报道的新突变。患者二P基因发生两个杂合突变，分别是第13外显子(C1349T)和第23外显子(G2323C)。患者三P基因第23外显子发生杂合突变(G2323C)。P基因第13外显子限制性酶切检测显示，患者一、二均出现突变导致的OliI酶切位点消失，100个表型正常的无关个体结果正常，无C1349T突变的检出。 结论：筛查所得的点突变C1349T为一未见报道的新突变，可能与该OCA患者的患病有关。 第二部分细胞分裂周期相关基因CDCA8启动子及其转录因子的初步研究细胞分裂周期相关基因8(CDCA8)是一种与已知细胞周期调节基因高度相关的基因，其编码的蛋白称为Borealin/DasraB，是染色体过客复合体(chromosomal passenger complex,CPC)的组成成分，它在定位CPC到着丝粒、稳定双极纺锤体和纠正动粒结合错误等方面发挥作用。 CDCA8基因的表达谱分析显示，该基因在未分化的人胚胎干细胞中高表达、在已分化的人类ES细胞中表达明显下调，在成人多种组织及五月流产胎儿组织中均无表达。同时，CDCA8启动子在不同型别细胞中的启动活性分析显示，其启动子在未分化的人胚胎干细胞和肿瘤细胞中有较高的启动活性，而在分化的人胚胎干细胞和正常细胞中的活性极低。 目的：为了深入了解CDCA8基因的功能，解析其差异表达的调控机制，我们从转录调控入手，对CDCA8基因启动子及其转录因子进行了初步研究。 方法；构建用于建立转基因小鼠模型的CDCA8基因启动子报告基因载体。将载体瞬时转染真核细胞和显微注射入小鼠受精卵后，检测报告基因的表达以鉴定载体活性。期望获得转基因小鼠后，通过检测其不同的发育阶段以及不同的组织中报告基因在CDCA8基因启动子启动下的表达情况，来了解CDCA8基因在整体水平下的时间和空间表达特性。同时，对CDCA8基因1kb启动子(-1123bp/-53bp)中可能存在的转录因子结合位点进行了生物信息学预测，然后通过pull-down和蛋白/DNA芯片检测，鉴定在人胚胎干细胞、人恶性畸胎癌细胞和人胚胎成纤维细胞中与这段区域结合的转录因子，找寻这些转录因子在三种细胞中的异同，从而试图在转录因子水平上寻找CDCA8启动子在未分化的人胚胎干细胞和肿瘤细胞中有较高的启动活性，而在分化的人胚胎干细胞和正常细胞中的活性极低的可能原因和调控机制。 结果； CDCA8启动子报告基因载体在人胚胎干细胞、Hela细胞、人乳腺癌细胞和小鼠受精卵中都有活性，1kb启动子片段启动了下游报告基因的表达。转基因小鼠的构建及后续实验正在进行。同时，蛋白/DNA芯片检测出了HES、NTERA-2和HEF细胞中与CDCA8基因启动子结合的转录因子，及其在三种细胞中的异同。芯片数据结合EMSA和定点突变实验，证明了NF-Y和CREB确实可以和CDCA8启动子结合，并且在Hela中对启动活性发挥核心作用，是CDCA8基因的重要转录因子。 结论；成功的构建了转基因载体pGL<,3>-LacZ-P1kb和EGFP-C3-P1kb。蛋白/DNA芯片的结果和分析，为后续的研究提供了一批候选转录因子及研究方向，在一定程度上缩小了研究筛选的范围。

目录

文摘

英文文摘

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第一部分眼皮肤白化病的基因诊断

前言

1.对象与材料

2.方法

3.结果

4.讨论

5.结论

第二部分细胞分裂周期相关基因8(CDCA8)启动子及其转录因子的初步研究

前言

第一章启动子报告基因载体的构建与活性检测

1载体pGL3-LacZ-P1kb和EGFP-C3-P1kb的构建

2pGL3-LacZ-P1kb转染HES、Hela及β半乳糖苷酶的表达检测

3EGFP-C3-P1kb转染MCF-7及EGFP的表达检测

4pGL3-LacZ-P1kb显微注射小鼠受精卵及β半乳糖苷酶的表达检测

5讨论

6结论

第二章CDCA8基因启动子相关转录因子的特性研究

1材料与试剂

2实验方法

3实验结果

4讨论

5结论

参考文献

附录 蛋白/DNA芯片结果数据汇总表

综述 白化病的常见亚型及其基因诊断

致谢

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