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利用外显子测序和诱导多能干细胞揭示男性生殖细胞相关激酶MAK是色素性视网膜炎的致病基因

2011-08-12 10:47 B. A. Tucker, T. E. Proceedings of the National Ac 阅读 0
核心摘要: 本研究利用外显子测序在色素性视网膜炎患者中发现MAK基因的纯合Alu插入突变,并通过诱导多能干细胞技术验证其致病性。MAK编码的激酶调控感光细胞连接纤毛长度,该突变导致发育过程中MAK转录本转换失败。研究揭示了致病性插入的检测障碍,并提出了改进测序分析策略的建议。

色素性视网膜炎(RP)是一种遗传异质性遗传病,以感光细胞凋亡性死亡为特征。本研究利用外显子测序技术,在一名孤立RP患者中鉴定出男性生殖细胞相关激酶(MAK)基因第9号外显子上的纯合Alu插入突变是致病原因。通过对1798名无关RP患者进行筛查,发现另有20名先证者携带该纯合插入突变(占1.2%),且所有21名受影响先证者均为犹太裔。

MAK编码一种参与调控感光细胞连接纤毛长度的激酶。人类供体组织的免疫组化分析显示,MAK在视杆和视锥感光细胞的内节、胞体和轴突中表达。研究还鉴定出由选择性剪接产生的多种MAK亚型。从先证者和一名非MAK相关RP患者(RP对照)的皮肤中诱导出多能干细胞(iPSC)。在RP对照个体中,未分化细胞中缺乏第9号外显子的转录本占主导,而分化为视网膜前体细胞后,含有第9号外显子和先前未识别的第12号外显子的转录本占主导。然而,在携带Alu插入的先证者中,向含有第9和12号外显子的MAK转录本的发育转换并未发生。

本研究不仅展示了利用iPSC有效评估相对难以获取的组织(如视网膜)中特定突变致病性的方法,还揭示了发现致病性插入的算法和分子障碍,并提出了可更充分利用测序技术力量的策略改变。

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