应用全外显子测序技术鉴定年龄相关性白内障的新致病基因

The mechanism of cataract has not been fully clarified by now,and there were not sufficient and effective prevention and pharmacotherapy.Our study plan to begin with DNA repair gene polymorphism in age related cataract patients and consult the role of DNA repair genes polymorphism in occurrence and development of cataract.We firstly collected 1000-1500 cases of Han people of of blood samples of age related cataract patients in Heilongjiang area (cases group) and 500-1000 cases of random blood samples matched with sex as normal control group. Then ,we extracted DNA from all blood samples and perform sequencing technology of full axon to assure susceptible genes.On the basis of assuring susceptible genes,we will furtherly detect variable condition of genes to identify variable condition of realted risk susceptible genes.In relation to detecting results of susceptible genes variation ,we will fully evaluate the relationship between related genetic variation and genetic susceptibility for age related cataract in Han Chinese people.We will perform Haploview software to analyse the application of linkage discrepacy and association analysis in population genetic struction and variable mechanism.We should establish susceptible genes chart and mutation chart in age realted cataract.We will combine the results of differential proteomics to draw up genetic information strategy and genes screening policy.

白内障的发病机制迄今尚未完全揭示，并且尚缺乏有效的预防和药物治疗。本课题拟从年龄相关性白内障患者DNA修复基因多态性研究的基础上，探讨全基因组外显子的变异在白内障发生，发展中的作用。首先收集黑龙江地区1000-1500例汉族年龄相关性白内障患者血样（病例组）和与病例组年龄，性别相匹配的正常对照组随机血样1000-1500例。然后，提取所有血样DNA并应用全外显子测序检测技术确定易感基因。在确定易感基因基础上进一步筛查基因的变异情况，鉴定相关的风险易感基因的变异情况。根据易感基因变异检测结果，全面评估相关遗传变异和汉族人年龄相关性白内障遗传易感性的关系 。相关软件分析连锁不平衡与关联分析在群体遗传结构及其变化机制研究中的应用。建立汉族人年龄相关性白内障易感基因谱和突变谱。结合差异蛋白质组学研究结果，制定合理的遗传资讯策略和基因筛查策略。

我们收集了年龄相关性白内障患者300余例（病例组）和正常对照组人群500余例（对照组）并且对病例组和对照组所有血样DNA进行了提取。选取了其中典型的病例组血样8例，对照组血样4例，进行并完成了12个人类（ Homo sapiens）外显子测序数据的个性化生物信息分析工作。通过SOAPPsnp/SAMtools/GATK检测SNP变异信息。进行了SNP数据库分析以及炎黄基因组（仅亚太地区）数据进行数据库注释分析。对单样品SNP保守型预测，进行致病性分析。SNP在各基因功能原件上进行分布统计。通过GATK/SAMtools检测InDel变异信息。 在外显子测序基础上，进一步外显子测序数据进行深度分析。对选取了各样本位于CDS区的SNP、indel作为后续分析的突变集合。将不会导致氨基酸序列变化的同义突变去除，保留了会发生氨基酸序列改变的突变集合。以4组正常样本为对照，筛选了8组病例样本中的突变基因集合。筛选8个病例组中高频的基因突变集合，找出病历组中特有的基因突变集合。对基因突变集合进行了GO数据库和KEGG数据库府及分析。12 组样本中共筛选到 275 个差异变异基因。 在深度数据分析基础上，我们进一步对病例组（年龄相关性白内障患者300余例）和对照组（正常对照组人群血样500余例）进行了质谱分析。 我们采用MassARRAY飞行时间质谱系统完成了样品中选定SNP的基因分型。通过PCR扩增，SAP酶处理，单碱基延伸，树脂脱盐纯化，自动点样，质谱检测等实验步骤，最终使用Typer4.0软件分析实验数据，获得了基因分型结果。 我们进一步进行了卡方检验，发现ZNF573，ZNF862，SYNE3这三个基因多态性位点与年龄相关性白内障的发病高度相关。我们将基于基因分型结果，结合搜集的患者的临床资料（眼轴长度（AL) 中央角膜厚度（CCT) 前房深度（ACD) 晶状体厚度（LT) ）进行综合分析，从而在SNP基因分型方面以及临床资料方面，得出了年龄相关性白内障发病机制方面有价值的结论。本研究可以解读老年性白内障的发生、发展、转归机制，对白内障的防治及防盲治盲工作都有极其重要的意义。研究结果已发表SCI收录的文章2篇，申请发明专利，实用新型专利各一项，编著教材一项。