基因檢測案例17

1、紅繹色童藐賽囲 檢瀏疾病簡介-紅綠色盲人類視網膜含約1 億個視桿細胞和600 萬個視錐細胞。視桿細胞主要分布于視網膜周邊部 其功能主要是暗環(huán)境下的周邊視力，視錐細胞主要分布在黃斑部，特別是中心凹區(qū)，主要發(fā)揮色覺辨識、明視環(huán)境下的中央視力和精細視力。珂破刃把后 fapdLiral layw程和盤胡珂破刃把后 fapdLiral layw程和盤胡正常人視錐細胞中含紅、綠、藍視錐蛋白，可辨別紅、綠、藍三色，即三色視。色覺異常主 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藍色盯單色視視錐細胞單色視（紅色視錐細胞單色視、黃色視錐細胞單色 視.藍色視錐細胞單色視）全色盲

2、視桿細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。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%。基因介紹-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幼訁^(qū)域異常會導致紅綠色盲，即對 長波長和中波長敏感的感光色素無法產生相應色覺信號。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）。由于其結構高度相似且 位置相鄰，導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，同源紅綠視蛋白基因聯(lián)會時就可

3、能發(fā)生連鎖互換，導致視蛋白基因數(shù)量改變（A） 或產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綠色視蛋白基因的啟動子交聯(lián)，可驅動轉錄并 促使視網膜中形成紅色或綠色視錐。遠端綠色視蛋白基因中的復制和終止突變，該情況對色 覺無影響，因為遠端拷貝基因很少在視網膜中表達。大約25%的男性白種人有一個0PN1MW基因，而50%的人有兩個0PN1MW基因，其余的人有3 個或更多的0PN1MW基因。多個0PN1MW拷貝序列相同，且間距較遠，間隔序列相同的TEX28 假基因。LCROPNtLWOPNIMW6Skbl+.Skb2S.ikbl4.2kbOPN1LW和0PN1MW基因均包含6個外顯子，通過CDS區(qū)比對可以看到，兩個基

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)據庫中收錄的OPN1LW和OPN1MW基因變異中，大片段缺失、復雜重排占多數(shù)，約2/3, 錯義突變、無義突變、小片段插入/缺失、剪切位點變異等占少數(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陽站ew卜He陽曠曙風幅 切昶 呻陶：良4 c

7、e&a 內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檢測難點0PN1LW (紅視蛋白基因)和0PN1MW (綠視蛋白基因)序列高度相似。基因間隔序列高度相似且片段較大。OPN1MW (綠視蛋白基

10、因)存在多個拷貝，但僅第一個拷貝會影響表型。常規(guī)一代測序和二代測序均無法實現(xiàn)變異檢測，而三代測序成本太高。檢測方案 基于OPN1LW和OPN1MW基因的序列高度相似性及變異特點，確定的檢測方案如下:外顯子通用引物分析Exonl-6區(qū)域內是否有錯義突變、無義突變、小片段插入/缺失、剪切位點變異；分析 是否存在基因缺失。外顯子特異性引物分析基因檢測區(qū)域內是否有缺失；熒光定量PCR法分析基因數(shù)量或可能存在的融合情況；測 序法檢測區(qū)域內的變異。長片段特異性引物 分析基因擴增區(qū)域內是否存在缺失；測序檢測區(qū)域內變異；驗證可能的基因融合形式。長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項目眼科遺傳

11、病基因檢測(441 個基因)及紅綠色盲基因 OPN1LW、OPN1MW 變異檢測。檢測方法方法：從受檢者外周血中提取基因組DNA，構建基因組文庫，通過探針雜交捕獲相關的目的 基因外顯子及相鄰內含子部分區(qū)域，進行富集。富集的目的基因片段通過高通量測序平臺測 序，對明確的致病性變異，采用Sanger測序進行驗證。0PN1LW、OPN1MW基因變異檢測采用 實驗室自建的檢測方法。檢測結果檢出一個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潦OMTJU1FNM_0005132entire驢怙 de】PaiIio genicX-linked備注：按照美國醫(yī)學遺

12、傳學與基因組學學會(ACMG)制定的遺傳變異分類標準，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)據庫收 錄，已有文獻

13、報道為致病變異。受檢者理論上應為雜合攜帶者。一代測序結果口 E2-一代測序結果口 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Mm胸omlrw x-i& $阿用】回-肆5ft#血臨伽:加質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，受檢者理論上應為雜合攜帶者。參考文獻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