母系遺傳性耳聾線粒體DNA突變分析.pdf

1、在過去的十幾年里關于母系遺傳感音神經(jīng)性耳聾的發(fā)病機制與線粒體基因突變相關性研究取得了很大的進展。目前研究認為，線粒體12SrRNA基因和tRNASer(UCN)基因是導致聽力下降的基因突變熱點位置。12SrRNA基因A1555G、C1494T、961insC突變與非綜合征型耳聾和氨基糖甙類抗生素導致的藥物性耳聾均有關，tRNASer(UCN)基因上與聽力下降相關的基因突變有A7445G、7472insC、T7510C、T7511C。線粒

2、體12SrRNA基因上的均質(zhì)性mtDNAA1555G突變是最先發(fā)現(xiàn)的與非綜合征型耳聾相關的線粒體基因突變，可以單獨導致耳聾也可引起藥物性耳聾。在美國大約15％氨基糖甙類藥物致聾為mtDNAA1555G突變引起。隨后的研究表明mtDNAA1555G突變的發(fā)生率比預想的要高，在西班牙總計70個遺傳性感音神經(jīng)性耳聾家系中有19個家系攜帶有mtDNAA1555G突變，存在于不同的線粒體DNA單體型中。在上海一個區(qū)167名耳聾病人中有21.9％為

3、氨基糖甙類藥物致聾，其中至少有30％為mtDNAA1555G突變引起。所以研究遺傳性感音神經(jīng)性耳聾的發(fā)病機制與線粒體基因突變之間的關系具有很重要的社會和經(jīng)濟意義。目前認為除環(huán)境因素，核基因?qū)€粒體DNA突變的表現(xiàn)型有影響之外，線粒體DNA單體型對表現(xiàn)型可能有一定的影響，在這方面爭論很多。本研究旨在深入探討母系遺傳性感音神經(jīng)性耳聾家系發(fā)病原因及線粒體基因突變所導致的耳聾的突變特性。 目的：研究母系遺傳感音神經(jīng)性耳聾的發(fā)病機制與線粒

4、體基因突變之間的關系。通過測序并分析mtDNAA1555G突變陽性家系的12SrRNA基因和tRNASer(UCN)基因序列，尋找參與A1555G突變病理作用的mtDNA基因突變。如突變?yōu)槎鄳B(tài)性可由此探討DNA單體型與A1555G耳聾表型關系。如突變?yōu)橹虏⌒酝蛔兛捎纱税l(fā)現(xiàn)新致病突變?yōu)槎@基因診斷提供方法學基礎。 方法：收集并分析11個母系遺傳性感音神經(jīng)性耳聾家系的遺傳學資料和臨床資料。提取家系中部分母系成員的外周靜脈血樣本，從白

5、細胞中提取DNA,聚合酶鏈反應擴增mtDNA目的片段，對擴增片段進行DNA測序，對發(fā)現(xiàn)的基因突變進行計算機輔助的二級結構模擬來分析發(fā)生突變后RNA二級結構穩(wěn)定性以及能量變化，比較12SrRNA基因突變位點在人、鼠、牛、爪蟾四個物種間的保守性及對線粒體功能的影響判斷突變的病理意義。 結果：測序結果表明，十一個家系mtDNA12SrRNA基因中都存在著mtDNAA1555G點突變，其中一個家系mtDNA12SrRNA基因中同時存在A

6、1555G、G1007A、A1313G點突變；mtDNAnt1007位點在人、鼠、爪蟾均為G，在牛為A；nt1313人、鼠、牛均為A，在爪蟾為T，都是比較保守的位點。計算機輔助二級結構模擬分析表明A1555G、G1007A、A1313G突變后12SrRNA二級結構穩(wěn)定性下降，正常12SrRNA二級結構自由能為-350.8Kcal/mol，G1007A突變后為-349.1Kcal/mol(+1.7Kcal/mol)；A1313G突變后為-

7、351.6Kcal/mol(-0.8Kcal/mol)；A1555G突變后為-354.6Kcal/mol(-3.8Kcal/mol)；三個突變共存時為-356.6Kcal/mol(-5.8Kcal/mol)，G1007A和A1313G點突變在A1555G點突變對12SrRNA二級結構穩(wěn)定性影響方面有協(xié)同作用。另一個家系COI/tRNASer(UCN)基因中同時存在著G7444A突變。G7444A突變造成線粒體重鏈上COI基因終止密碼子A