一个同卵双生双胞胎家系的关键基因定位研究

人们对同卵双生现象本身的遗传学机制知之甚少。我们收集到一个同卵双生双胞胎家系为一个四代遗传的家系，该家系符合X连锁的性状遗传。在此基础上，拟1）通过全基因组外显子测序及生物信息学分析；2) 通过线粒体基因组测序及分析，研究母性遗传在同卵双胎妊娠中的贡献，找到关键突变及相应基因；进一步通过对候选基因及其编码蛋白的功能、通路等方面的分析，诠释候选基因在同卵双胎妊娠中所起的作用，探讨人类同卵双生现象的进化来源及意义。

通过多对一个同卵双生双胞胎家系中的6例个体的全基因组测序分析，确定了在每个个体中平均320万个SNV和59万个INDEL，与千人基因组项目中正常个体的SNV 数目水平一致。此外，对比6例个体中的一对同卵双胞胎的基因组发现，两基因组中存在的最高置信SNV数仅有56个，因而具有基本一致的全基因组序列背景。由于该家系符合X连锁的性状遗传，项目首先分析了X染色体上的遗传变异并构建遗传图谱。通过对平均每个个体在X染色体上约8.2万个SNV以及1万个INDEL的对比分析，最终得到991个SNV及255个INDEL只出现在具有女性双胞胎后代的母亲X染色体上。通过与数据库中已知多态位点对比，确定了21个未报道的新的SNV位点和82个新的INDEL位点；其中，21个新SNV 均未造成已知基因的编码变化，15个位于基因间区，其余6个位于5个基因的内含子及5’UTR区域。利用Regulome数据库结合ENCODE计划已有进展分析21个新SNV, 其中11个位点所在区域或具有特定转录因子的motif结合，或者与其他的DNA调控原件相互作用，有部分涉及已有研究表明可能与同卵双胞胎产生相关的通路例如BMP信号通路，提示存在复杂调控网络解释该性状的产生及其在不同子代间的维持。