一种同源重组基因用于诊断和治疗生育缺陷的应用制造技术

本发明专利技术提供了通过检测SPIDR来诊断和预测在不同性别哺乳动物中减数分裂相关疾病特别是生育缺陷或不育的风险的方法或试剂盒。本发明专利技术还提供了通过调节Spidr和/或Chk2治疗雌性哺乳动物的减数分裂相关疾病特别是生育缺陷或不育的风险的方法或药物。或不育的风险的方法或药物。或不育的风险的方法或药物。

【技术实现步骤摘要】
一种同源重组基因用于诊断和治疗生育缺陷的应用


[0001]本专利技术涉及分子生物学和疾病基因研究和诊断领域。具体的，本专利技术涉及同源重组基因，以及所述基因在用于诊断和评估减数分裂相关疾病特别是生育缺陷或不育的风险中的应用。

技术介绍

[0002]减数分裂是有性生殖生物体中二倍体祖细胞分裂成单倍体配子的过程，错误的减数分裂会导致配子产生异常，从而导致生育缺陷或不育。在减数分裂过程中，同源染色体必须配对，联会并进行交叉重组，以确保它们的正确分离。重组是由SPO11切割产生的程序性DSB启动的。SPO11随后在核酸内切酶MRE11的作用下以复合物的形式与一段长度为12
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25bp的寡核苷酸链一起被移除，之后DSB末端被核酸外切酶进一步切除以产生3
′
末端DNA单链。这种单链DNA(ssDNA)受到RPA(Replication protein A)复合物为主的单链DNA结合蛋白的保护，RAD51及其减数分裂特异性同源物DMC1随后取代RPA并介导单链入侵，形成D
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loop。在D
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loop形成后，减数分裂DSBs将随后被修复，根据这一修复过程中所形成的中间产物的不同，程序性DSB的修复又被分为DNA合成依赖的单链退火(Synthesis
‑
dependent strand annealing，SDSA)途径和dHJ(double Holiday
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Junction)途径。
[0003]减数分裂重组酶RAD51和DMC1促进核蛋白纤维搜索和入侵其同源染色体，调控了同源重组的中心步骤，而调控DMC1/RAD51
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ssDNA核蛋白纤维的机制有待阐明。SPIDR/KIAA0146最初被认为是一种支架蛋白，其功能是促进核内RAD51的组装，并通过BLM解旋酶调节交叉与非交叉产物的比例，以促进同源重组(Homologous recombination,HR)效率并决定特定的HR途径。此外，SPIDR在体细胞中与其他重组分子如FIGNL1(fidgetin
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like 1)，SWSAP1和SWS1相互作用，被鉴定为一种有效的重组因子。然而，它在减数分裂同源重组中的作用尚不清楚。
[0004]本领域还需要对减数分裂的分子机制更深入的认识，由此获得对减数分裂相关疾病特别是生育缺陷或不育进行检测或对其风险的诊断或预测的方法和试剂盒，乃至对相关疾病进行治疗的方法和药物。

技术实现思路

[0005]本申请的专利技术人首次发现名为SPIDR的支架蛋白有助于促进DMC1/RAD51
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ssDNA核蛋白丝的形成，在减数分裂重组中具有核心作用，同时，专利技术人发现SPIDR对哺乳动物的减数分裂乃至其生育的影响是性别依赖的，即SPIDR的缺乏或缺陷对不同性别的哺乳动物的减数分裂乃至其生育的影响是不同的。另外，专利技术人还发现DNA损伤检验点激酶Chk2的缺失可以恢复Spidr突变雌性的生育能力，但不能恢复Spidr突变雄性的生育能力。本专利技术由此提供了诊断和预测在不同性别哺乳动物中减数分裂相关疾病特别是生育缺陷或不育的风险的方法或试剂盒。本专利技术还提供了治疗不同性别哺乳动物中减数分裂相关疾病特别是生育缺陷或不育的方法。
[0006]具体的，本专利技术提供了通过检测受试个体的SPIDR来诊断不同性别哺乳动物中减数分裂相关疾病特别是生育缺陷或不育的方法。在本专利技术的其中一个方面，本专利技术提供了通过检测受试个体的SPIDR来预测不同性别哺乳动物中减数分裂相关疾病特别是生育缺陷或不育的风险的方法。在本专利技术的其中一个方面，提供了检测受试个体的SPIDR的试剂在用于制备诊断和预测不同性别哺乳动物中减数分裂相关疾病特别是生育缺陷或不育的风险的试剂盒的用途。
[0007]SPIDR(Scaffold protein involved in DNA repair)，即参与DNA修复的支架蛋白。编码LRRC46的Spidr基因在哺乳动物中非常保守。其中，人的Spidr基因Gene ID是23514；小鼠的Spidr基因Gene ID是224008。
[0008]在本专利技术提供的通过检测受试个体的SPIDR来诊断不同性别哺乳动物中减数分裂相关疾病特别是生育缺陷或不育的应用(包括方法和相关试剂盒)中，对受试个体的SPIDR是否出现异常进行检测，其中包括比较受试者的SPIDR的基因或其调控因子的活动，或SPIDR蛋白的表达，或是与一般或特定群体中正常人的所述基因或蛋白的情况进行比较，出现显著变化的，就判断存在异常。
[0009]在本专利技术的其中一个方面，本专利技术提供的诊断生育缺陷的方法中包括检测Spidr基因的步骤。
[0010]用于本专利技术的检查基因的方法是本领域通常用于基因的检测的方法，没有特别限定。例如，可列举出质谱法、微阵列法、测序法、利用PCR(聚合酶链反应)等碱基序列扩增法的检测法等。
[0011]另外，使用对各基因特异性的引物进行PCR时获得的PCR产物的检测可通过通常用于检测和定量PCR产物时的任意方法来进行。例如，可通过电泳来检测，可以通过使用SYBR Green等荧光嵌入剂的实时PCR来检测，也可以通过单分子荧光分析法(single molecule fluorescence analysis)来检测。
[0012]能够作为用于检测基因的引物或探针使用的多核苷酸，只要是能够与包含该基因的部分区域或其互补链杂交的多核苷酸，则没有特别限定。多核苷酸的设计可采用该
中众所周知的方法中的任一者来进行。例如，利用公知的基因组序列数据和通用的引物设计工具，能够简便地设计。作为该引物设计工具，例如有网络上能够利用的Primer3等。另外，公知的基因组序列数据通常能够在作为国际性的碱基序列数据库的NCBI中获得。
[0013]在本专利技术的其中一个方面，本专利技术提供的诊断生育缺陷的方法中包括检测SPIDR蛋白的步骤，例如检测所述蛋白的表达情况(包括是否存在，以及相对正常或标准是否存在表达减少的现象)或其活性。
[0014]在本专利技术的其中又一个方面，所述方法中包括通过免疫测定SPIDR蛋白的表达的步骤。例如通过特异性识别所述蛋白的抗体进行免疫荧光或蛋白质印迹来检测SPIDR的表达。又例如通过检测所述蛋白的mRNA的存在或其数量来检测SPIDR的表达，例如通过RT
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PCR检测样品中编码SPIDR的mRNA的量。
[0015]在本专利技术的其中又一个方面，所述方法中包括测定SPIDR蛋白的活性的步骤。
[0016]本专利技术还提供了诊断和预测不同性别哺乳动物中减数分裂相关疾病特别是生育缺陷或不育的风险的试剂盒或仪器(包括基因芯片)，其包括检测受试个体的SPIDR的试剂。
[0017]在本专利技术的其中又一个方面，所述试剂盒或仪器包括检测SPIDR蛋白的表达或活
性的试剂。例如，所述试剂盒或仪器包括免疫测定的试剂，例如通过特异性识别所述蛋白的抗体进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.检测受试个体的Spidr的试剂在用于制备诊断和预测不同性别哺乳动物中减数分裂相关疾病特别是生育缺陷或不育的风险的试剂盒的用途。2.权利要求1的用途，其中所述试剂盒还包括检测受试个体的性别的试剂。3.权利要求1或2的用途，其中所述检测受试个体的Spidr的试剂为检测Spidr基因的试剂。4.权利要求1或2的用途，其中所述检测受试个体的Spidr的试剂为检测Spidr蛋白的试剂，优选的，其中还包括测定Spidr的活性的试剂。5.权利要求4的用途，其中包括通过免疫测定Spidr的表达的试剂，例如通过特异性识别所述蛋白的抗体进行ELISA或蛋白质印迹来检测Spidr的表达的试剂；或其中包括通过检测Spidr的mRNA的存在或其数量来检测Spidr的试剂，例如用于通过RT

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子江，刘洪彬，马金龙，耿玲，王建峰，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：