血红蛋白F合成相关区域正选择位点的分析及其功能的研究

As a serious inherited blood disorder, β thalassemia with the high morbidity in Guangxi province still lack of effective therapies in the clinic currently. While fetal hemoglobin(HbF) express persistently in patients with β thalassemia, high levels of HbF can alleviate clinical symptoms. It is saided that HbF persistence is a characteristic of adaptive survival. Recent researches indicate that positive selection of molecular evolution play an important role in this characteristic. Furthermore, analysis of positive signals in genome will contribute to identification of influencing phenotypic functional area. According to our previous analysis, it suggested not only loci associated with HbF levels but also positive selection loci may influence γ globin gene expression in the region of HbF production. This project will apply an intergrated approach of typical families DNA sequencing and analysis of bioinformatics to screen out the positive selection loci of HbF levels through the association analysis of large sample size. Combing the Luciferase-reporter-gene system and realtime PCR methods, the impact of these loci mutations on γ globin gene expression will be detected. Thereby, the mechanism for HbF persistence-expressed can be shed new lights and provedes theoretical basis for future treament strategies in β Thalassemia.

β地中海贫血（β地贫）是危害严重的遗传性血液病，目前临床上仍缺乏有效的治疗手段。广西是高发区。β地贫患者体内γ珠蛋白基因的持续表达可引起血红蛋白F（HbF，α2γ2）水平升高，从而改善其临床症状。因此，HbF持续存在是一种适应生存的特性。研究表明，分子进化中的正选择对这种特性起重要作用，分析基因组中正选择信号有助于鉴定影响表型的功能区域。我们前期工作表明，HbF合成相关区域中不但存在和广西β地贫患者HbF水平相关的位点，而且还存在影响γ珠蛋白基因表达的正选择位点。本研究采用典型家系的DNA测序及生物信息分析相结合的方法，筛选出与γ珠蛋白基因表达相关的正选择位点；通过大样本量的关联分析确定和HbF水平相关的阳性位点，并结合荧光素酶报告基因系统和实时荧光定量PCR技术深入研究这些位点突变前后对γ珠蛋白基因表达的影响，从而对HbF持续合成的机制提出新阐释，为将来β地贫的临床治疗提供理论依据。

β-地中海贫血(简称β-贫血)是世界范围内常见的一种遗传性溶血性疾病，危害严重，目前临床上仍缺乏有效的治疗手段。广西是高发区。血红蛋白F（HbF,α2γ2）由两条α珠蛋白链和两条γ珠蛋白链组成，是胎儿生命期间主要的血红蛋白类型，在婴儿期由成人血红蛋白（HbA，α2β2）代替。在β-地中海贫血症患者中，持续表达的γ珠蛋白基因可弥补有缺陷的β-珠蛋白基因所造成的珠蛋白肽链间的不平衡，改善β-地贫患者的临床症状，降低死亡率。胎儿血红蛋白（HbF）在改善β地中海贫血的发病率和死亡率方面起主导作用。更好地了解HbF表达所涉及的基因座和基因将有利于治疗重型β地中海贫血。然而，与HbF表达相关的基因在很大程度上仍是未知的。在这项研究中，我们首先探索大规模的数据集，并检查人类基因组的阳性自然选择的证据筛选出单核苷酸多态性（SNPs）。在中国人β-地中海贫血患者队列中进行HbF水平的遗传分析以确认生物信息学结果。共招募了1,141名β-地中海贫血患者。结果显示，ARHGAP18基因中的SNP rs11759328与HbF水平显着相关（Ρ= 5.1×10-4）。 ARHGAP18属于RhoGAP家族，控制血管生成，细胞形态和运动。第二，在确定ARHGAP18在人类K562细胞系中高度表达后，我们使用慢病毒介导的小干扰RNA敲低ARHGAP18的表达，并随后分别使用细胞增殖测定和流式细胞术评估细胞增殖和凋亡。 ARHGAP18下调K562细胞显着增加HBG1 / 2的表达和凋亡，但体外增殖没有显着影响。我们的数据表明，通过正选择位于SNP rs11759328的ARHGAP18在调节β-地中海贫血中的HbF表达中起潜在作用，并且可能是有希望的治疗靶标。 ARHGAP18的敲除研究值得进一步调查其病因在HbF。

内容获取失败，请点击重试