一种新的β-珠蛋白基因内含子Ⅱ碱基缺失和插入突变的基因型和表型分析

目的:分析β-地中海贫血的基因型,明确是否存在新的突变。方法:对病例进行血液学分析、血红蛋白(Hb)分析及荧光PCR及DNA测序分析地中海贫血基因突变类型。结果:共194例确诊为β-地中海贫血,其中1例为新的β-珠蛋白基因内含子Ⅱ基因突变杂合子。病例男患儿,2岁,临床有轻度贫血。Hb分析结果Hb A 92.9%,Hb A2、Hb F均升高,Hb A2为4.2%,Hb F为2.9%。基因分析显示为杂合子β-珠蛋白基因IVS-Ⅱ-561至IVS-Ⅱ-562有1个碱基缺失和13个碱基插入突变,基因突变类型为IVS-Ⅱ-561-562(-1 bp,+13 bp)。结论:新的β-珠蛋白基因IVS-Ⅱ-561至IVS-Ⅱ-562突变的杂合子导致β-地中海贫血,临床表现为轻度贫血,Hb A2水平升高。

基因座控制区元件HS2、HS3对β-珠蛋白基因表达的调控

用增强型绿色荧光蛋白 (EGFP)为报道基因 ,通过构建不同的真核表达载体 ,并用脂质体转染法将其转染到K5 6 2及MEL细胞中 ,经流式细胞仪检测、半定量RT PCR及荧光倒置显微镜下观察荧光表达情况 ,以研究HS2、HS3、HS2 HS3及近侧元件在瞬时表达中对 β 珠蛋白基因启动子驱动下的EGFP表达调控情况。结果显示 ,3 2kb的HS2元件在K5 6 2及MEL细胞中均可增强 β 启动子活性 ,而 3kb的HS3仅在MEL细胞中有增强作用 。

β-珠蛋白基因新突变导致的β-珠蛋白生成障碍性贫血

本研究对1例轻型β-珠蛋白生成障碍性贫血患者的β-珠蛋白基因进行序列分析,寻找基因的致病突变。提取患者外周血基因组DNA,扩增全长β-珠蛋白基因,然后对扩增产物进行DNA测序。结果显示,患者的β-珠蛋白基因1号内含子存在杂合IVS-I-129(A→G)突变。结论:IVS-I-129(A→G)突变为剪接突变使未成熟的β-珠蛋白基因mRNA产生剪接异常,导致其后的β-珠蛋白基因翻译错误。该突变为首次报道。

中国牦牛β-珠蛋白基因的克隆和序列分析

根据黄牛β-珠蛋白基因的序列设计引物,扩增了中国牦牛的β-珠蛋白基因,并对其进行了克隆测序和氨基酸序列比较分析。结果显示,其与黄牛β-珠蛋白基因的同源性很高,达到97%以上;检测到中国牦牛β-珠蛋白基因的2个等位基因7β3A sn和1β35A sn,其中67号牦牛个体中检测到2个等位基因7β3A sn和1β35A sn,64号牦牛个体中检测到等位基因1β35A sn,1078号牦牛个体中检测到等位基因7β3A sn;等位基因1β35A sn是中国牦牛特有的一个等位基因,推测该等位基因编码的第135位氨基酸天冬酰胺,可能会降低牦牛血红蛋白的氧亲和力。

轻型β-地中海贫血的β-珠蛋白基因突变检测

目的对深圳地区临床诊断为轻型β-地中海贫血个体的β-珠蛋白基因进行突变分析。方法用PCR法对轻型β-地中海贫血个体的β-珠蛋白基因进行扩增,扩增产物经纯化后测序,确定其基因突变。结果在25例深圳地区轻型β-地中海贫血个体的β-珠蛋白基因所分析的片段中仅发现三种基因突变,它们分别是外显子1上的CD 41/42(-TCTT)突变、启动子中-28(A→G)突变及内含子1上IV S-I-11(A→C)突变。结论在深圳地区轻型β-地中海贫血个体中仅发现两种流行的β-珠蛋白基因突变,同时发现一种新的β-珠蛋白基因突变。

中国汉族人群β-珠蛋白基因BP1蛋白结合区多态性分析

本研究旨在对中国汉族人群β-珠蛋白基因BP1蛋白结合区序列进行分析,获取β-珠蛋白基因BP1蛋白结合区的多态性信息,为探讨BP1蛋白结合区多态性与β-珠蛋白表达的相关性奠定基础。收集110例健康中国汉族人群的外周血,并抽提基因组DNA,通过聚合酶链反应扩增β-珠蛋白基因BP1蛋白结合区序列,经DNA测序确定BP1蛋白结合区的多态性序列。结果显示:在中国汉族人群的β-珠蛋白基因BP1蛋白结合区共发现2个多态性位点,它们分别是-551位点C/T、-530位点(AC)n(AT)xTy。在-551位点存在C和T碱基,其频率分别为60.4%和39.6%,而-530位点(AC)n(AT)xTy多态性序列存在(AC)2(AT)9T5、(AC)2(AT)8T5、(AC)2(AT)7T7、(AC)3(AT)7T5、(AC)2(AT)8T9、(AC)3(AT)8T5、(AC)2(AT)10 T3、(AC)2(AT)11 T3和(AC)2(AT)7T5共9种单倍型,它们在人群中的频率分别为33.2%、29.1%、24.1%、5.4%、3.2%、1.8%、1.4%、0.9%和0.9%。结论:在中国汉族人群β-珠蛋白基因BP1蛋白结合区内,-530位点(AC)n(AT)xTy多态性信息丰富,其中(AC)2(AT)9T5、(AC)2(AT)8T5和(AC)2(AT)7T7是三种常见单倍型。(AC)3(AT)8T5是一种新类型多态性序列。这些(AC)n(AT)xTy多态性与β-珠蛋白表达的相关性有待深入研究。

β-珠蛋白生成障碍性贫血患者β-珠蛋白基因单核苷酸多态性分析

本研究旨在分析深圳地区β-珠蛋白生成障碍性贫血患者的β-珠蛋白基因序列,了解β-珠蛋白基因内的单核苷酸多态性,探讨β-珠蛋白基因突变与基因内单核苷酸多态性的连锁关系。本研究收集125例深圳地区β-珠蛋白生成障碍性贫血患者的外周血,并抽提基因组DNA,通过聚合酶链反应扩增β-珠蛋白基因,经DNA测序确定β-珠蛋白基因的突变类型和基因内单核苷酸多态性。结果显示:在114例深圳地区β-珠蛋白生成障碍性贫血患者的β-珠蛋白基因中共发现了10种突变和12个位点的单核苷酸多态性。在12个单核苷酸多态性位点中,有6个位点的6个单倍型与β-珠蛋白基因突变存在连锁不平衡。结论:在β-珠蛋白基因内存在密集的单核苷酸多态性位点,平均约230bp长度存在1个单核苷酸多态性位点,其中一些位点单倍型与β-珠蛋白基因突变存在连锁不平衡,这或许对基因诊断有一定价值。

轻型β-珠蛋白生成障碍性贫血患者β-珠蛋白基因单核苷酸多态性分析

目的对临床诊断为轻型β-珠蛋白生成障碍性贫血患者进行β-珠蛋白基因单核苷酸多态性分析。方法用PCR法对β-珠蛋白基因进行扩增,扩增产物经纯化后测序,确定其单核苷酸多态性。结果β-珠蛋白基因分析片段中共发现3个位点存在单核苷酸多态性,分别是外显子1第59位的T/C多态性、内含子2第-16位的G/C多态性及内含子2第-74位的T/G多态性。结论同国外报道的正常人群相比,轻型β-珠蛋白生成障碍性贫血患者的β-珠蛋白基因单核苷酸多态性位点显著减少,各位点的碱基频率也有不同。

与人体β-珠蛋白基因5'旁侧正调控区(PCR)相结合的调控因子(简报)

β-珠蛋白基因簇是研究真核基因表达时空秩序性的理想模型,在它的5个结构基因(ε,~Aγ,~Gγ,δ和β)中,成年型的β-珠蛋白基因主要在出生后人的骨髓中表达。过去的研究表明,在β-珠蛋白基因的5′旁侧序列内至少存在三个调控元件。

β-珠蛋白基因突变与红细胞参数的相关研究

目的对已明确基因突变的轻型β-珠蛋白生成障碍性贫血患者的红细胞参数进行比较分析,探讨β-珠蛋白基因的突变类型与红细胞参数的相关性。方法分析118例已知基因突变的轻型β-珠蛋白生成障碍性贫血患者的红细胞平均容积、红细胞平均血红蛋白含量、红细胞平均血红蛋白浓度、红细胞体积分布宽度标准差、红细胞体积分布宽度变异系数,对这些参数依据突变类型进行比较。结果在已知β-珠蛋白基因突变中,携带codon41/42(-TTCT)突变的患者红细胞平均容积、红细胞平均血红蛋白含量及红细胞平均血红蛋白浓度高于其它突变患者(P<0.05),而红细胞体积分布宽度变异系数低于其它突变患者(P<0.05)。结论 Codon41/42(-TTCT)突变引起的表型轻于其它几种β-珠蛋白基因突变。

人体β-珠蛋白基因5’旁侧调控元件与不同发育时期调控因子的相互作用

人β-珠蛋白基因主要在成年期的骨髓中表达,在胎儿肝,成年肝和K 562细胞中则处于关闭状态。凝胶电泳阻抑法分析发现,在人胎儿肝,成年肝及K 562细胞的核蛋白抽提物中存在着不同的与β-珠蛋白基因5'旁侧调控元件(-372到-194 bp)相结合的红系组织特异性的调控因子。竟争试验的结果表明,成年肝和K 562细胞中的调控因子与β-珠蛋白基因5'旁侧调控元件相互作用的方式具有一定的相似性,这两种细胞的调控因子既结合于负调控区(NCR 2)也结合于正调控区,说明两种细胞中β-珠蛋白基因的关闭机制可能是相似的。胎儿肝的核蛋白因子只结合于负调控区,推测在胎儿期存在独特的关闭机制。

新疆克里雅人β-珠蛋白基因多态性分析

目的探讨血红蛋白病的点突变有关β-珠蛋白AvaII位点基因多态性的分布规律。方法以居住于塔克拉玛干沙漠腹地克里雅河下游封闭人群(克里雅人群)为研究对象,采用聚合酶-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术和凝胶成像分析方法,对54例无血缘关系的健康克里雅人群的染色体进行检测,应用SPSS 12.0统计软件分析基因型频率、基因频率分布,并与其他种族进行比较。结果调查人群β-珠蛋白AvaII位点基因的等位基因频率:β-Gg1=42.59%,β-Gg2=57.41%;基因型频率依次为:β-Gg1/2=48.15%,β-Gg1/1=18.52%,β-Gg2/2=33.33%,3种基因型的分布符合哈迪-温伯格(Hardy-Weinberg)平衡吻合度定律。与外国人群相比,β-Gg1/1型分布频率显著高于韩国和柬埔寨人群(χ2=7.154 3,χ2=6.102 4,P=0.005)而Gg2/2型分布频率显著低于中国南方汉族人群(χ2=6.216 3,P=0.01)。β-Gg1和β-Gg2等位基因频率分析显示,克里雅人群同样与中国南方汉族和日本人群的差异有统计学意义(χ2=10.9351,P=0.001)。而与其他的人群比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论新疆健康克里雅人群β-珠蛋白AvaII位点基因分布特征及其等位基因频率分布与其他人群不完全相同,存在不同民族与区域上的差异。

β-珠蛋白基因远程相互作用元件的筛选与功能性分析

目的:研究表明β-珠蛋白基因在发育过程中呈现选择表达的转换机制,其上游的基因座位点控制区(LCR)调控了β-珠蛋白基因家族的表达模式。为了深入探究β-珠蛋白基因表达调控的分子网络,本文对其他可能参与调控β-珠蛋白基因表达的远程调控元件进行筛选,对β-珠蛋白基因动态调控转换机制进行深入研究。方法:早幼粒细胞经全反式维甲酸诱导分化,以β-珠蛋白基因启动子区及LCR作为环形染色体构象捕获(4C)技术分析的靶位点,通过测序技术与调控元件分析结合,在全基因组筛选与β-珠蛋白家族基因座位发生相互作用关系的位点。结果:根据4C测序结果,筛选出与HBD启动子区及LCR存在相互作用关系的位点。通过染色体构象捕获(3C)验证,结果与测序结果一致。通过甲醛辅助分离调控元件技术及Epiregio在线网站对调控元件功能性分析,结果表明筛选位点AC105129.4、AL354707.17、AC078785.22及AC021646.35均为潜在的参与β-珠蛋白基因调控元件。结论:4C筛选位点与锚定位点相互作用表明了β-珠蛋白家族基因座位在细胞核内复杂的空间组织形式。

携带小片段红系特异增强子的人β-珠蛋白基因在小鼠体内表达的研究

采用回体（ｅｘ ｖｉｖｏ） 基因转移策略， 分析了人β－珠蛋白基因在小鼠体内的整合和表达。研究发现， 在小鼠ＣＦＵ－Ｓ１２中检测到转移的人β－珠蛋白基因的整合， 其表达水平约为内源性鼠α－珠蛋白基因的０．５％ ～５％ 。在两只长期造血重建小鼠的骨髓、脾及胸腺和另一只小鼠的骨髓及脾中整合有人β－珠蛋白基因， 人β－珠蛋白基因在一只重建小鼠的骨髓和脾中表达，表达水平约为鼠内源α－珠蛋白基因的７％ ，表明反转录病毒载体介导的人β－珠蛋白基因可稳定整合在小鼠骨髓造血干细胞中，

β-地中海贫血基因治疗研究——Ⅰ.以逆转录病毒作载体将人β-珠蛋白基因转移至Friend细胞

用重组人β-珠蛋白基因的逆转录病毒载体转染单向性的ψ-2包装细胞系,继而感染双向性的PA317包装细胞系,分离到能产生重组逆转录病毒载体的细胞系PIWβ,其分泌的重组载体滴度达1.1×10~5CFU/ml。利用这种缺失性病毒粒子,将人β-珠蛋白基因高效地转移到Friend细胞,Southern印迹杂交结果证实,人β-珠蛋白基因可以完整、稳定地整合到靶细胞的基因组上。以上结果为人β-地中海贫血的基因治疗研究提供了有用的参考途径。

β-珠蛋白基因IVS-Ⅱ-1(G>A)突变纯合子的基因型及表型分析

目的:对β-珠蛋白基因内含子突变的基因型及其表型进行分析。方法:选取广西医科大学第一附属医院2019年7月至2020年9月收治及进行地中海贫血检测的病例,应用血细胞分析仪进行血常规检测;血红蛋白分析仪进行血红蛋白定量分析;Gap-PCR及荧光PCR熔解曲线法等检测常见β-地中海贫血和α-地中海贫血基因突变类型;DNA测序检测罕见β-地中海贫血基因突变类型。结果:共检出401例β-地中海贫血病例,其中1例为罕见β-珠蛋白基因IVS-Ⅱ-1(G>A)纯合子突变。病例为男性,2岁6个月,有输血史,有肝脾肿大。血常规分析显示:血红蛋白(Hb)66.5 g/L、红细胞(RBC)2.83×1012/L、平均红细胞体积(MCV)72.06 fL、平均红细胞血红蛋白(MCH)23.52 pg、红细胞平均血红蛋白浓度(MCHC)326.4 g/L和红细胞比容(HCT)0.204 L/L。血红蛋白分析结果显示,Hb A24.7%,Hb F 91.5%。基因分析及DNA测序结果显示β-珠蛋白基因IVS-Ⅱ-1(G>A)纯合子突变。结论:首次在国内检出β-珠蛋白基因IVS-Ⅱ-1(G>A)突变纯合子,临床表现为中度贫血,血红蛋白分析提示Hb F水平明显升高。此类型基因突变在国内较为罕见,临床上容易漏诊。

长寿群体血清β-珠蛋白基因表达水平与血糖、血脂及肾功能代谢指标的关系

目的:探讨广西红水河流域长寿群体血清β-珠蛋白基因(HBB)mRNA表达水平与血糖、血脂及肾功能代谢指标的关系,以了解其在机体衰老中的作用。方法:选取广西红水河流域居民303例,分为长寿组(年龄90~102岁,n=107)、老年组(年龄65~84岁,n=68)和青壮年组(年龄20~64岁,n=128)。检测胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、肌酐(Cr)、肾功能等指标,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法测定各组血清HBB mRNA的表达情况,Spearman相关分析法分析HBB mRNA表达水平与血糖、血脂及肾功能代谢指标的关系。结果:与老年组比较,长寿组血清同型半胱氨酸(Hcy)、免疫球蛋白G(IgG)、尿素氮(BUN)、Cr水平明显升高,空腹血糖(FBG)、TC、高密度脂蛋白(HDL)、载脂蛋白A(ApoA)、载脂蛋白B(ApoB)水平降低;与青壮年组比较,长寿组血清TG、TC、HDL、ApoA、ApoB水平明显降低(P<0.05);长寿组血清HBB mRNA相对表达量与青壮年组和老年组相比均显著降低(P<0.05);血清HBB mRNA表达水平与ApoA、FBG呈正相关关系,与IgG、Hcy、Cr、BUN呈负相关关系。结论:血清HBB mRNA可能与代谢性指标相互作用进而影响长寿群体衰老进程。

腺相关病毒介导带基因座控制区核心序列的β-珠蛋白基因在红系细胞中整合与表达

为提高人β-珠蛋白基因在基因转移中的稳定性与在红系细胞中的表达水平,构建了带单个和多个基因座控制区核心序列的人β-珠蛋白基因腺相关病毒(ade-no-associated virus,AAV)载体AV53HS2Δβ2Neo和AV53HS432ΔβNeo。利用AAV载体介导的基因转移将两种重组体导入红系细胞(MEL),分析了它们在MEL细胞中的整合与表达。结果表明,AAV载体介导带多个基因座控制区核心序列的人β-珠蛋白基因在MEL细胞中较稳定整合,呈现与内源α-珠蛋白基因可比的表达水平。

红系增强子的不同片段对转移的β-珠蛋白基因在MEL细胞中表达的作用

β-地贫是危害严重的遗传病,近年来寄希望于基因治疗,即利用反转录病毒载体将正常人β-珠蛋白基因导入患者骨髓干细胞中并使之在体内获得长期稳定适宜表达。在以前的工作中我们已证明,含NFE-2/AP-1蛋白结合位点的36bp的5′HS2核心序列使反转录病毒介导的β-珠蛋白基因在MEL细胞中的表达水平提高2倍,且不明显影响病毒滴度和前病毒整合稳定性,而较大片段的5′HS2(412 bp和732 bp)则使病毒滴度低且前病毒极不稳定。

靶向敲除β-珠蛋白基因座控制区增强子HS2对K562细胞转录组的影响

人类β-地中海贫血的发病机制与β-样珠蛋白基因异常表达息息相关。人类β-样珠蛋白基因以5′-ε-Gγ-Aγ-δ-β-3′的顺序排列于β-珠蛋白基因座,受5′LCR (locus control region)中5个超敏位点(hypersensitive site,HS)5′HS5~5′HS1和3′HS1调控。其中5′HS2是最重要的增强子,能产生增强子RNA(enhancerRNA)并调控ε-globin、γ-globin和β-globin的表达。为了进一步探究K562细胞中增强子5′HS2的功能,本研究首先通过染色质构象捕获技术在人慢性髓原白血病K562细胞中探测到5′HS2介导的染色质相互作用集中在以包含CTCF(CCCTC-bindingfactor)位点的3′HS1和5′HS5为边界的拓扑结构域中,5′HS2在三维空间上与HBE1、HBG2和HBG1启动子区域相互靠近。其次运用CRISPRDNA片段编辑技术在K562细胞系中删除了增强子5′HS2。最后通过RNA-seq和CUT&Tag (cleavage under target&tagmentation)实验分析两个5′HS2删除的单克隆细胞系的转录组和染色质H3K27ac组蛋白修饰,发现91个基因表达显著下调而且其启动子区的H3K27ac修饰程度显著降低。这些基因主要聚类于氧气运输、免疫应答、细胞粘附、抗氧化和维持血栓形成等与红细胞功能相关的生物过程中,表明K562细胞系中增强子5′HS2对红细胞功能相关基因的转录产生了广泛影响。