ODNAH基因新突变及其在重度尿道下裂检测中的应用制造技术

本申请提供了一种突变的DNAH8基因，其在NM_001206927.1的4690位置的核苷酸为T，本申请还提供了相应突变蛋白、试剂盒及相应检测方法。本申请新发现的突变为尿道下裂及男性不育的遗传检测提供了新的工具和途径。的遗传检测提供了新的工具和途径。的遗传检测提供了新的工具和途径。

【技术实现步骤摘要】
ODNAH基因新突变及其在重度尿道下裂检测中的应用


[0001]本申请属于泌尿系统疾病领域和分子生物学领域，具体地，本申请提供了一种突变的DNAH8基因，其在NM_001206927.1的4690位置的核苷酸为T，本申请还提供了相应突变蛋白、试剂盒及相应检测方法。

技术介绍

[0002]尿道下裂是男性生殖系统中最常见的先天性疾病之一。该病的发生率约为千分之二，且近期对研究表明在1980与2010年期间其发病率不断上升。尿道下裂是一种复杂的先天性疾病，由多种遗传和环境因素相互作用引起，遗传度约为57％
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77％。父亲生育能力低下是导致尿道下裂发生的多种危险因素之一，双盲病例对照研究显示父亲生育能力低下中24％可能导致尿道下裂。但是，尿道下裂的遗传病因，特别是与低生育能力相关的遗传贡献，仍然不清楚。
[0003]阴茎的发育受雄激素受体(AR)和雌激素受体alpha(ESR1)调节。近期的研究则进一步证实AR和ESR1信号通路在轻、重度尿道下裂的发生发展中起重要作用。尿道下裂的病因涉及多个信号通路多个基因，包括:WNT信号通路、BMP信号通路、FGF信号通路、HH(Hedgehog)信号通路、Homeobox基因。此外，先前的研究也表明尿道下裂风险相关已知基因中有79％(22/28)直接或间接与AR和ESR1相互作用。与尿道下裂相关的风险多态性位点也在AR、ESR1、ESR2、DGKK、SRD5A2、CYP1A1、SD17B3、FGF8、FGFR2、HMID1、ATF3、MAMLD1、GSTM1和GSTT110基因中发现。此外，两项针对尿道下裂的大型全基因组关联研究(GWAS)队列发现了约24个易感位点。随后，Kojima等在日本人群中也验证了HAAO和IRX6基因与尿道下裂相关的一个风险位点。陈等人发现SP1/SP7内的rs11170516位点与中、重度尿道下裂相关。然而，GWASs仅解释了9.4％的遗传方差，尿道下裂的遗传病因仍未知。
[0004]对于人类尿道下裂研究，大多数的遗传学研究要么基于GWAS研究，要么是在大范围的尿道下裂患者队列中寻找关键基因。最近，Kalfa团队试图利用包括336个候选基因在内的二代测序(NGS)技术来解决尿道下裂的“遗传性缺失”问题。虽然这项研究很有价值，但这些变异仍然会导致尿道下裂的遗传缺失，不能证明致病性。以往的研究表明，稀有的蛋白功能破坏性变异[包括功能丧失性变异(LoF)和软件预测为有害的错义变异]可以显著改变蛋白质序列，可以解释GWAS分析所导致的“遗传缺失”，并被用于识别出生缺陷疾病的病因，如神经管缺陷和先天性心脏病。这些研究表明，这种稀有的破坏性变异可能是导致人类尿道下裂的病因；然而，关于尿道下裂的相关数据却十分缺乏。尿道下裂的遗传病因还需要更广泛的遗传学研究和统计证据。

技术实现思路

[0005]与前面的尿道下裂研究主要聚焦于常见变异以及候选基因不同，我们对尿道下裂的大队列进行了全外显子组测序以及RNA测序分析。我们在重度尿道下裂中鉴别到外动力臂重链(ODNAH)基因(包括DNAH5、DNAH8、DNAH9、DNAH11和DNAH17)的显著富集且发现了一个
新的DNAH8突变。本研究补充了已知的常见尿道下裂危险相关变异，并指出了稀有的蛋白破坏性变异在尿道下裂发育中的作用。
[0006]一方面，本申请提供了一种突变的DNAH8基因，其在NM_001206927.1的4690位置的核苷酸为T。
[0007]另一方面，本申请提供了一种突变的DNAH8蛋白，其在1564位置的氨基酸为Ser。
[0008]另一方面，本申请提供了检测上述突变的DNAH8基因或突变的DNAH8蛋白的试剂在制备预测尿道下裂风险的试剂盒中的应用。
[0009]进一步地，所述尿道下裂为重度尿道下裂。
[0010]进一步地，所述试剂为PCR试剂或ELISA试剂。
[0011]另一方面，本申请提供了预测尿道下裂风险的试剂盒，其中包括检测上述突变的DNAH8基因或突变的DNAH8蛋白的试剂。
[0012]进一步地，所述尿道下裂为重度尿道下裂。
[0013]进一步地，所述试剂为PCR试剂或ELISA试剂。
[0014]另一方面，本申请提供了检测上述突变的DNAH8基因或突变的DNAH8蛋白的非诊断方法，其中使用了上述试剂盒。
[0015]本申请的试剂盒可用于诊断或者非诊断用途，所述非诊断用途包括但不限于科研、人口宏观调查等。
[0016]检测突变的试剂和方法本领域技术人员可以根据分子生物学常识选用本领域现有的和在研的试剂、试剂盒和方法；这些试剂、试剂盒和方法包括但不限于基于各种测序、杂交、PCR、色谱、抗原/抗体相互作用的检测试剂、试剂盒和方法，包括但不限于引物、探针、芯片、ELISA试剂等。
附图说明
[0017]图1为测序深度、覆盖度、及平均每个尿道下裂个体携带的致病突变数目图；
[0018]图2显示了用一代测序筛选验证的相关位点。
[0019]图3显示AR、DNAH8和DNAH17突变的个体组中已知尿道下裂风险相关基因的网络调控分析。(A)AR、DNAH8和DNAH17突变个体中已知风险基因的无监督层次聚类分析。(B)由AR介导的蛋白
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蛋白相互作用(PPIs)网络以及在AR突变个体中，基于AR网络PPIs的直接或间接互作。(C)由DNAH8介导的蛋白
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蛋白相互作用(PPIs)网络以及在DNAH8突变个体中，基于DNAH8网络PPIs的直接或间接互作。(D)由DNAH17介导的蛋白
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蛋白相互作用(PPIs)网络以及在DNAH17突变个体中，基于DNAH17网络PPIs的直接或间接互作。
[0020]图4显示ODNAH基因在不同组织中的表达分析及尿道下裂的家系分析。(A)DNAH5,DNAH8,DNAH9,DNAH11和DNAH17在睾丸组织中高表达。(B)含有DNAH8遗传变异的家系。
具体实施方式
[0021]研究样本
[0022]我们纳入了2011年至2019年在上海交通大学上海儿童医院接受严重尿道下裂修复手术的194例患者(表S1)。我们对200个样本(包括三个trios)进行了全外显子组测序(WES)，对18个样本进行了RNA测序。在RNA测序分析中，18例因包茎而连续接受包皮环切的
儿童(对照组；n＝6；平均年龄2.84
±
0.22岁)或因尿道下裂修复的样本被纳入研究(包括4例AR突变的尿道下裂样本，4例DNAH8突变样本，以及4例DNAH17突变样本)。
[0023]所有尿道下裂患者由泌尿外科诊断。先天性阴茎弯曲但无尿道下裂的患者被排除在本研究之外。每个患者都被告知了本研究的目的，并从所有参与者或他们的父母/法定监护人那里获得了书面同意表格。
[0024]表1尿道下裂样本的背景特征
[0025][0026]a病例诊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种突变的DNAH8基因，其特征在于，其在NM_001206927.1的4690位置的核苷酸为T。2.一种突变的DNAH8蛋白，其特征在于，其在1564位置的氨基酸为Ser。3.检测根据权利要求1或2所述的突变的DNAH8基因或突变的DNAH8蛋白的试剂在制备预测尿道下裂风险的试剂盒中的应用。4.根据权利要求3所述的应用，其中所述尿道下裂为重度尿道下裂。5.根据权利要求3或4所述的应用，其中所述试剂为PCR试剂或ELISA试剂。6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈仲中，陈方，谢华，
申请(专利权)人：上海市儿童医院，
类型：发明
国别省市：