SLC26A4基因编码区功能特征及分子进化分析

目的:探讨溶质转运家族26,成员4 (SLC26A4)基因编码区的功能特征及其突变与遗传性非综合征型耳聋(NSHL)发生的关联性?方法:应用生物信息学方法对37个物种的SLC26A4基因编码蛋白(Pendrin)的序列进行系统发育分析,并用滑窗法进一步预测保守区,同时利用在线软件对其编码产物进行结构预测和同源建模?结果:SLC26A4基因在哺乳动物中尤其是灵长目动物中高度保守,通过滑窗法预测得到了12个保守区?二维结构预测提示Pendrin的N末端和C末端可能存在卷曲螺旋结构,同源建模预测显示STAS结构域中的插入序列(IVS)存在物种间差异性?结论:SLC26A4基因突变在NSHL发生中发挥重要作用,发生在保守区的错义突变将导致蛋白结构和功能的改变,从而产生相应的表型?C末端的STAS结构域内的插入序列可能在人类中有独特的作用?     

卵巢癌患者BRCA1和BRCA2编码区基因突变频率及位点多态性分析

目的探讨卵巢癌患者BRCA1和BRCA2编码区基因突变频率及位点多态性。方法采用多重PCR技术,对107例卵巢癌患者行遗传性乳腺癌/卵巢癌基因BRCA1/2检测,对突变位点进行分析,检测有无单碱基突变、小片段插入及缺失突变以及突变的致病性,计算致病性突变频率,并分析突变基因与肿瘤免疫组化特征的关系。结果 107例患者中共发现BRCA1致病性突变7例,BRCA2致病性突变2例,均为错义杂合突变,总突变率为8.42%。而可能良性突变或意义不明突变共7例,大部分致病性突变为杂合移码突变(n=6),而无义杂合突变3例(2例BRCA2致病性突变均为无义杂合突变),无单碱基突变;携带BRCA1/2基因致病性突变患者的肿瘤标记物表达多为阳性,该基因突变与卵巢癌雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)、糖类抗原125(CA125)及Ki67的表达组间比较,差异有统计学意义(P0.05)。结论卵巢癌患者BRCA1/2基因移码突变导致蛋白的翻译提前终止,增加了癌症风险,而突变位点的多态性与卵巢癌免疫指标的表达密切相关,可能是介导肿瘤恶性进展的重要机制之一。     

MSX1基因在物种间的变异性研究

目的 对人MSX1基因的cDNA序列和氨基酸序列进行综合分析,为其致病性突变位点的研究和非综合征性唇腭裂的病因学研究奠定理论基础. 方法 从国际生化技术信息中心(NCBI)的Genbank数据库中调取人MSX1基因和全氨基酸序列,利用序列综合分析软件DNAMAN、GENtle对人MSX1的基因序列和氨基酸序列进行综合分析. 结果 人MSX1基因全长1 944 bp,其编码区在247-1140之间,共894 bp,其蛋白质序列为298个氨基酸.MSX1蛋白的疏水性氨基酸残基分布于N端、中间14个区段和C端远区,MSX1蛋白的亲水性区域分布于分子中间10个区段.人与黑猩猩的MSX1基因100%相同,与其他物种的MSX1基因的一致性最大为90%(犬).同时,发现8个物种的MSX1基因中有452个碱基序列在不同物种间完全一致(占50.56%),另有91个碱基基本一致(占10.18%).但是,不同物种间MSX1基因的氨基酸序列差异很大,8个物种间没有完全一致的氨基酸残基,基本一致的氨基酸残基只有11个(占3.74%). 结论 MSX1基因或蛋白在不同物种间的变异较大,突变位点较多,探求MSX1基因/蛋白位点突变与非综合征性唇腭裂的关系需重新审视和认识.     

PIK3CA基因的生物信息学分析

目的:应用生物信息学方法分析PIK3CA基因及其编码蛋白结构,为深入研究PIK3CA的生物学功能奠定基础.方法:利用在线生物信息学分析工具,分析PIK3CA结构和功能.结果:PIK3CA蛋白二级结构以α螺旋为主;三级结构有5个保守结构域包括C2、p85B、rbd、PI3Ka和PI3Kc,其他区域包括ATP结合位点、Ras结合位点、催化位点和激活位点.结论:PIK3CA无跨膜区为亲水蛋白,保守结构域及特殊位点参与细胞信号转导,某些区域突变参与肿瘤的发生,这些是研究PIK3CA参与肿瘤发生的机制及药物靶点筛选的结构基础.     

兔大电导钙敏感性钾离子通道β亚基的克隆及生物信息学分析

目的:克隆新西兰白兔大电导钙敏感性钾离子通道(BKCa)β亚基基因,观察其组织分布,并对其进行生物信息学分析. 方法:采用3'及5'cDNA末端快速扩增(RACE)及RT-PCR技术从兔Oddi括约肌(SO)组织获得BKCa通道β亚基的全长cDNA序列. 并应用生物信息学方法分析该基因的同源性、蛋白结构域及跨膜拓扑结构. 结果:兔BKCa通道β亚基基因cDNA全长为1168 bp,开放读窗长度为576 bp,编码191个氨基酸. 生物信息学分析表明该基因核酸序列及氨基酸序列与人类及其它哺乳动物有很高的同源性;拓扑结构为两次跨膜蛋白,具有4个功能结构域,含有1个磷酸化位点及2个N-糖基化位点. 结论:首次成功地从兔SO组织克隆出BKCa通道β亚基基因,获得新GenBank号DQ821756,为进一步研究该基因的功能奠定了基础.     

卵巢癌患者BRCA1/2基因突变的人群特点及与临床病理特征的关系

目的探讨卵巢癌患者BRCA1/2基因突变的人群特点及与临床病理特征的关系。方法对48例卵巢癌患者进行BRCA1/2基因序列突变检测,分析不同年龄患者的致病性突变情况,并分组分析患者的临床病理特征包括月经状态、临床分期、组织学分级、家族史、淋巴结转移等是否有统计学差异。结果 48例卵巢癌患者中,共发现BRCA1/2致病性突变9例,其中BRCA1致病性突变7例,BRCA2致病性突变2例,均为杂合错义突变,总突变率为18.75%,其中BRCA1致病性突变率为14.58%,BRCA2致病性突变率为4.17%,而可能良性或意义不明共8例。其中发病年龄<50岁的BRCA1/2致病性突变患者占33.33%,但BRCA1/2基因突变与发病年龄<50岁、月经状态和家族史等均未见统计学差异(P>0.05)。BRCA1/2致病突变组与BRCA1/2良性突变组的临床分期、组织学分级及淋巴结转移比较差异具有统计学意义(P<0.05)。结论卵巢癌患者中具有较高频率的BRCA1/2基因突变,且与肿瘤的恶性生物学行为有关,对突变位点的检测将有助于评估疾病风险和预测患者病情进展,具有一定的临床意义。     

新基因FAM92A1的生物信息学分析及功能预测

目的:运用生物信息学方法对新基因FAM92A1功能进行预测分析,为进一步深入研究FAM92A1功能奠定基础。方法:利用多种生物信息学分析软件,分析FAM92A1基因的表达谱、保守性及其编码蛋白的结构和定位等特征,根据结构预测其功能。结果:该基因表达广泛,高度保守,有多个选择性剪接变异体。编码蛋白属于DUF1208保守结构域家族,与猩猩、小鼠、大鼠、鸟、非洲爪蟾、斑马鱼和果蝇的相似性分别为91%、84%、82%、74%、67%、65%、26%。它含有一个卷曲螺旋结构和多个磷酸化位点,无信号肽及跨膜结构。亚细胞定位预测其定位于细胞核。结论:利用生物信息学方法可初步预测FAM92A1为一细胞核内具有调节作用的蛋白质,其在细胞增殖和分化的精确调控方面可能起着重要作用。     

上海地区早发性乳腺癌患者BRCA1和BRCA2基因突变分析

目的研究中国上海地区早发性乳腺癌中BRCA1／BRCA2基因的突变位点及携带情况。方法对象为来自上海地区的50例早发性乳腺癌（发病年龄440岁）,其中13例（26％）有一级亲属患病家族史。由静脉血提取基因组DNA,对BRCA1／2基因的全部编码序列进行扩增。突变分析由变性高效液相色谱分析（DHPLC）进行预筛,之后进行DNA测序证实。结果在BRCA1基因中发现有6个致病突变位点,其中4个为新发现的位点,包括两个移码突变（3449insA,5587-1del8）和两个拼接点突变（IVS17-1G〉T,IVS21＋1G〉C）。BRCA2基因的两个致病突变位点都很接近位于Il号外显子上;其中的1个致病突变位点为移码突变（5950delCT）,另一个错义突变（5911G〉C）可能为新的致病突变位点。另外,共发现有12个新的SNP位点,都未引起氨基酸编码改变;其中,8个在BRCA1基因上,4个在BRCA2基因上。在早发性乳腺癌中,BRCA1基因突变频率（12％）比BRCA2基因（4％）高;BRCA1基因突变频率在有无家族史的患者中分别为30．8％和5．4％。结论新发现的4个BRCA1基因的致病突变位点和一个BRCA2基因的错义突变位点可能是中国人群早发性乳腺癌的特有突变位点;在中国人群中,BRCA1基因突变起着比BRCA2基因更大的作用;本研究为未来的临床基因检测提供了可能的筛查模式。     

中国汉族乳腺癌家系中BRCA1和BRCA2基因的胚系突变

目的 检测中国家族性乳腺癌中BRCA1和BRCA2的胚系突变位点。方法 对象为来自汉族的14个乳腺癌家系中的15例乳腺癌患者、散发性乳腺癌患者76例和正常对照100名,知情同意后取其外周静脉血,提取基因组DNA,用15例家族性乳腺癌患者和2份pool DNA(每份pool DNA含50名正常对照者的等量DNA)作为样本,对BRCA1基因外显子4、8、11、18、19、20和部分内含子区域,BRCA2基因外显子1～14、外显子17～24和外显子27及部分内含子区域进行序列测定。用DNA Star软件进行序列比较分析,筛查基因突变位点及多态性位点,对有意义的突变位点在正常对照和散发性乳腺癌患者中进行基因分型。结果 在BRCA1的外显子11上发现6个单核苷酸多态性(SNP)位点,2个不改变氨基酸编码,4个改变氨基酸编码。其中2个为致病性位点：一个致病位点为G 1235A(Trp 372 stop),导致蛋白质合成终止,该位点仅在1例29岁的家族性乳腺癌患者中发现;另一致病位点C 1196 T(Pro 359 Leu)也只在1例37岁的家族性乳腺癌患者中发现,该位点在正常对照和散发性乳腺癌患者中进行基因分型后均为野生型,并在相关的文献和乳腺癌信息中心网站的突变数据库中均未检索到,为一新的中国家族性乳腺癌特有的致病位点。在BRCA2的外显子3、10及11中发现8个SNP位点,5个不改变氨基酸编码,3个改变氨基酸的编码,其中2个位点A 1093 C(Asn 289 His)和A 3199 G(Asn 991 Asp)在2个pool DNA样本中均为野生型。结论 在BRCA1上发现两个致病的SNP,可能与早发型乳腺癌有关,其中一个可能是中国家族性乳腺癌特有的新的突变位点。     

新疆多民族地区三阴性乳腺癌BRCA1基因突变分析

目的：研究新疆多民族地区三阴性乳腺癌( TNBC ) BRCA1基因的突变情况及突变者与未突变者临床、病理组织特征的差异。方法以新疆多民族地区130例TNBC患者为研究对象,从静脉血提取基因组DNA,采用PCR联合直接测序法检测BRCA1基因突变情况。结果130例TNBC患者BRCA1突变率为17．7%(23/130),其中汉族与少数民族 TNBC 患者 BRCA1突变率分别为20．5%(17/83)、12．8%(6/47),差异无统计学意义(χ2=1．856,P=0．869)。130例TNBC患者中发现23例BRCA1突变的19个位点,其中8个为新发现的位点;4个BRCA1基因突变“热点”;此外还发现了9例(6．9%,9/130)致病性突变,5例无义突变,4例移码突变。早发性 TNBC 组 BRCA1突变率28．3%(13/46)高于晚发性TNBC组11．9%(10/84),差异有统计学意义(χ2=5．460,P<0．05)。 BRCA1基因突变组与BRCA1基因未突变组相比,发病年龄早,腋窝淋巴结转移率高, TNM分期晚,差异均有统计学意义( P<0．05)。结论新疆多民族地区TNBC患者BRCA1基因突变率高;突变者与未突变者相比,存在临床病理组织差异。     

一个肌萎缩侧索硬化症家系突变的SOD1基因的生物信息学研究

目的利用生物信息学理论和方法对新突变基因Cu/Zn超氧化物歧化酶(SOD1)的基因序列和蛋白序列进行分析,预测和分析突变SOD1功能以及探讨生物信息学在新突变基因研究中的作用。方法以人类基因组数据库为基础,利用BLAST程序对SOD1的基因结构进行分析和序列相似性搜索;进行基因的染色体定位和基因组织结构分析;DNAstar软件进行ORFfinder和编码蛋白进行序列预测和功能分析。结果通过分析得出,突变SOD1定位于染色体21q,其开放阅读框为108bp,编码36个氨基酸,编码氨基酸具有保守性,与人的SOD1具有很高的同源性,为一胞内蛋白,突变后蛋白质的二级结构发生改变。结论突变SOD1可能是新的SOD1成员,可能突变的SOD1酶的活性以及信号通路发生改变从而影响神经细胞的生物功能,生物信息学为新基因的功能研究提供了很好的方法。     

一个遗传性抗凝血酶缺陷症家系的表型与基因突变分析

目的：对一例遗传性抗凝血酶（AT）缺陷症患者及其家系成员进行凝血指标和基因表型分析,初步探讨其分子发病机制。方法：在Stago仪器上检测家系各成员外周血的血浆AT活性（AT:A）、AT抗原（AT:Ag）等凝血指标;提取外周血DNA并测序,定位基因突变位点;利用生物信息学软件分析突变对蛋白功能的影响。结果：先证者及其外祖母、父亲、母亲和弟弟的AT:A均有不同程度降低,且AT:Ag同步下降,所有家系成员蛋白S活性（PS:A）和蛋白C活性（PC:A）指标均无明显异常,表现为I型AT缺陷症。基因分析显示：先证者SERPINC1 基因存在第1号外显子c.1A＞G杂合错义突变（p.Tyr2stop）以及第5号外显子c.1005G＞A杂合同义突变;其父亲携带c.1A＞G杂合错义突变,其外婆、母亲和弟弟携带c.1005G＞A杂合同义突变。保守性分析显示,Tyr2在同源物种间高度保守;MutationTaster、PolyPhen-2和LRT三个在线生物信息学软件分析均显示p.Tyr2stop突变为“致病的、有害的”;蛋白模型分析显示,p.Tyr2stop突变会引起AT基因翻译过程提前终止,产生截短蛋白。结论：该先证者及家系成员AT:A和AT:Ag不同程度降低与SERPINC1 基因上存在的c.1A＞G杂合错义突变和c.1005G＞A杂合同义突变有关。     

深圳地区当地与外来人员乳腺癌BRCA2基因突变的比较

探讨深圳地区当地与外来人员乳腺癌易感基因2(BRCA2)基因突变的发生率及突变位点的差异。方法选择乳腺癌患者202例,其中深圳地区当地人员(研究组)64例,深圳地区外来人员(对照组)138例。采用PCR/DNA测序法检测2组BRCA2基因突变发生率及突变位点,同时比较2组病理组织分类。结果研究组存在BRCA2基因突变的有15例(23.4%),对照组存在BRCA2基因突变的有34例(24.6%),2组BRCA2基因突变发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。2组均检测到同一种BRCA2基因突变(EXON11f第910碱基T被C取代)。研究组7例(46.6%)乳腺癌BRCA2基因突变主要病理类型为导管原位癌,对照组8例(44.2%)乳腺癌BRCA2基因突变主要病理类型为浸润性导管癌。结论深圳地区当地与外来人员乳腺癌BRCA2基因突变发生率及突变位点相似,但病理组织类型存在差异。     

散发性卵巢癌中BRCA1基因突变的研究

目的:检测BRCA1基因第2外显子和第20外显子在散发性卵巢癌中的突变情况,探讨其与卵巢癌发病的关系.方法:采用PCR-SSCP(聚合酶链反应-单链构象多态性分析)结合银染的方法,对36例无血缘关系的卵巢癌患者BRCA1基因第2、20外显子进行突变检测.结果:在外显子2和20的序列中未发现有突变.结论:在Ashkenazi犹太妇女中发现的两个突变热点185delAG和5382insC可能不是中国散发性卵巢癌患者的突变热点,说明外显子2和20上的序列对中国人群散发性卵巢癌发生的影响不大,有待于在中国散发性卵巢癌患者中寻找BRCA1基因的新的突变热点.     

普城沙雷氏菌rpoS基因的生物信息学分析

目的: 通过生物信息学方法对普城沙雷氏菌G3 菌株rpoS基因的序列、理化性质和结构进行解析,为进一步研究生物学功能提供依据。方法： 利用Expasy数据库分析蛋白质的理化性质;TMHMMServerv.2.0、TargetP1.1Server和SignalP 4.1 Server预测跨膜结构和信号肽;分别用NetNGlyc 1.0Server和NetPhos 2.0预测磷酸化、糖基化位点;用SOPMA和SWISS-MODEL分别对蛋白质二级和三级结构进行预测;用MEGA 4 NJ法构建系统进化树。结果： RpoS是一个亲水性蛋白,没有跨膜区域和信号肽,有糖基化位点和高水平的磷酸化位点,α 螺旋和无规则卷曲是其主要二级结构。结论： 生物信息学预测表明RpoS具有较高比例的磷酸化位点和由α 螺旋和无规则卷曲组成的二级结构,这与其整合和响应环境中不同的胁迫信号刺激,诱导一般胁迫反应使细菌在逆境中得以生存的生物学功能相吻合。     

结核分枝杆菌rmlA基因的生物信息学分析

目的:分析结核分枝杆菌rmlA基因及其编码的蛋白质结构和特征,获得其生物学信息。方法:从GenBank中获取rmlA基因的核酸序列,应用DNAMAN、Geneious Pro等软件及生物信息学在线分析工具,预测rmlA基因及其编码的蛋白质基本理化特征、亚细胞定位、二级结构、抗原表位等;建立蛋白质三级空间结构模型;进行多序列同源比对并构建分子进化树。结果:rmlA基因编码α-D-葡萄糖-1-磷酸胸苷转移酶。其具有288个氨基酸残基,理论分子量为31 492.0Da。该蛋白无信号肽,位于细胞质,无明显跨膜结构,存在14个潜在抗原表位。二级结构以α螺旋为主,蛋白序列、结构保守,为分枝杆菌所特有。结论:rmlA基因及其编码的蛋白质可作为研发新型免疫诊断方法、结核疫苗、新药的理想侯选分子靶标。     

中国家族性乳腺癌人群中发现重复出现的BRCA1 1100delAT突变

目的观察以前在上海地区家族性乳腺癌人群中发现的BRCA1基因突变是否在扩大的样本中有重复出现。方法对来自国内4个乳腺癌临床研究中心的60个独立的汉族家族性乳腺癌家系进行检测,家系中至少有2个一级亲属或3个二级亲属患原发性乳腺癌。从外周血白细胞中提取基因组DNA,对以前报道过的BRCA1基因致病性突变（1100delAT、WS17-1G〉T、IVS21＋1G〉C和5640delA）应用聚合酶链式反应（PCR）-变性高效液相色谱（DHPLC）分析-DNA直接测序的方法进行特异性分析。选取4个与BRCA1基因连锁的标记（D17S855、D17S1322、D17S1326和D17S1327）进行等位基因型分析。结果在来自中国北方的2个家系中发现有重复出现的BRCA11100delAT突变,并在其中一例的患病亲属中发现携带相同的突变。在检测的片段中还发现了1个新的致病性突变．BRCA15589del8。用与BRCA1基因连锁的标记进行等位基因型分析显示,两个来自中国北方的BRCA1 1100delAT突变携带病例有相同的等位基因型,而与前期研究中发现的上海地区此突变携带者的等位基因型有所差异。BRCA11100delAT突变在所有检测家系中出现的频率为3．16％（3／95）。结论首次在中国大陆家族性乳腺癌人群中发现BRCA1基因有重复出现的突变。BRCA11100delAT突变可能是中国家族性乳腺癌人群中BRCA1基因的突变热点;在中国北方人群中,此突变可能有“始祖效应”,需要在大规模人群中进一步研究证实。     

欧猥迭宫绦虫膜联蛋白E1基因的生物信息学分析

目的:从欧猥迭宫绦虫成虫cDNA文库中识别出膜联蛋白E1(Annexin E1)基因,并对其进行生物信息学分析和功能预测。方法:从欧猥迭宫绦虫cDNA文库中获取Annexin E1基因的核酸序列,应用NCBI、ExPASy等多种生物信息学在线分析工具结合Vector NTI Advance10、Geneious Pro等软件包,对所获基因及其编码蛋白的基本理化特征、亚细胞定位、保守功能域、抗原表位、二级结构及拓扑结构等进行预测,建立蛋白质三级空间结构模型及构建其分子进化树。结果:Annexin E1编码354个氨基酸残基,理论分子量为40168.0Da,具有4个完整的保守功能域。位于细胞内,无信号肽及跨膜结构,存在6个潜在抗原表位。二级结构主要以α螺旋为主,结构和功能有关的位点高度保守,具有多个磷酸化位点。在进化的过程中与绦虫类亲缘较近,而与脊椎类亲缘较远。结论:Annexin E1编码蛋白及潜在的抗原表位与宿主同源性低,可能作为研发新型免疫诊断方法的理想分子靶标。