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低频变异关联研究与统计检验
在过去的10年间,基于“常见疾病-常见变异”的假设,全基因组关联研究被广泛应用于疾病和复杂性状的遗传学病因研究中.但是,全基因组关联分析发现的疾病相关常见变异,只能解释疾病小部分的遗传风险,造成“遗传度丢失”.“常见疾病-低频变异”的假设被提出.随着新一代测序技术的发展,低频变异关联研究陆续开展.本文主要对低频变异关联研究的研究设计以及关联分析方法进行综述.
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ZFPM2基因的低频变异通过影响GATA4转录调控参与圆锥动脉干畸形的发生
目的 通过Sanger测序,检测圆锥动脉干畸形(CTA)患儿中ZFPM2基因的突变情况,并探讨其致病性及相关分子机制.方法 对复旦大学附属儿科医院收治的非综合征型CTA患儿的心肌组织标本cDNA进行Sanger测序,检测ZFPM2基因的突变情况.构建ZFPM2、GATA4的表达载体和ANF启动子载体,并将ZFPM2突变型引入表达载体.采用免疫共沉淀(Co-IP)结合Western blotting的方法研究野生型或突变型ZFPM2与GATA4的相互作用.采用荧光素酶报告基因系统研究野生型或突变型ZFPM2对ANF启动子活性的影响.通过mRNA注射研究hZFPM2突变对斑马鱼心脏表型的影响.结果 ①对107例非综合征型CTA患儿进行Sanger测序,男64例,年龄1月至14岁(中位年龄8个月);包括单纯型法洛四联症(TOF)39例,TOF合并卵圆孔未闭(PFO)29例,TOF合并房间隔缺损(ASD)6例,TOF合并PFO和动脉导管未闭(PDA)8例,25例为复杂表型[如房室间隔缺损(AVSD)和左位上腔静脉(LSVC)等].②在1例TOF合并PFO的患儿中,发现位于ZFPM2基因外显子4的1个杂合错义变异c.397A>Gp.M133V(rs77117583),它仅出现在东亚人群,突变频率为0.3‰,位于ZFPM2蛋白的N端转录抑制结构域,该结构域对于ZFPM2调控的GATA4依赖性转录是必需的.③HEK293T细胞和HL-1细胞中的Co-IP结果均表明ZFPM2发生M133V突变后与GATA4的结合增强.④荧光素酶报告基因实验:人胚肾细胞株HEK293T和小鼠心肌细胞株HL-1中的结果均表明,ZFPM2发生M133V突变后,其抑制GATA4对ANF的转录激活的作用增强.⑤mRNA注射斑马鱼胚胎后心脏发育畸形情况:未注射的对照组、WT组和M133V突变体组心脏畸形发生率分别为11.3％、15.0％和27.5％,M133V突变体组高于其他两组(P<0.05).心脏异常表现为:心脏的环化发生异常,心房和心室与正常心脏呈镜像.结论 在1例CTA患儿中检测到1个ZFPM2低频变异c.397A>G,p.M133V,它可能通过影响ZFPM2与GATA4的结合及GATA4转录调控来参与CTA的发生.
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基于生物信息学的肝癌易感基因ARID1A低频遗传变异的功能分析
目的 运用生物信息学方法对肝癌易感基因ARID1A的低频遗传变异进行功能初探,为后续肝癌遗传关联研究提供线索.方法 运用1000 genomes、dbSNP、UCSC等数据库检索ARID1A的低频遗传变异名录;通过RegulomeDB、SNPinfo、F-SNP等功能注释数据库预测低频变异的功能.结果 在1000 genomes的中国汉族南方人群和中国汉族北方人群数据中,ARID1A基因上MAF≤0.05的遗传变异各有141和139个,其中135个低频变异位于调控区或编码区.RegulomeDB、SNPinfo、F-SNP等数据库预测出9个潜在功能变异,分别为rs12685、rs60798877、rs6598860、rs12739212、rs139907456、rs34618114、rs191813608、rs182858322和rs78520390.结论 所识别的ARID1A基因的9个低频潜在功能变异,可作为肝癌遗传关联研究的目标变异,以助于系统阐明ARID1A低频变异对肝癌易感性的影响.
