SHOX基因下游增强子的识别及调控活性分析

近年来研究发现保守非编码DNA元件（CNEs）可能具有比编码序列更加复杂的生物学功能，可能更加精密的调控基因的时空表达，而控制组织和器官的正常发育和功能。矮身材同源盒基因（SHOX）下游的序列缺失与ISS和LWS有意想不到的关联度，推测SHOX基因下游序列是SHOX基因的远距离调控元件，对该发育基因的正常功能有决定性作用。本研究拟探索SHOX基因下游PRA1区域CNEs,识别SHOX基因下游PRA1区域活性增强子，及其具体定位、数量,并进行其功能研究，分析其顺式调控活性，对SHOX转录活化靶基因的影响，分析SHOX基因的远距离调控元件可能的调控机制,在疾病中的作用，以探索非编码调控元件的功能、作用、和机制。对进一步完善SHOX/PRA1异常的基因诊断，进一步明确ISS的病因有重要的现实意义，也具良好的应用前景和社会经济效益。

近年来研究发现保守非编码DNA 元件（CNEs）可能具有比编码序列更加复杂的生物学功能，可能更加精密的调控基因的时空表达，而控制组织和器官的正常发育和功能。矮身材同源盒基因（SHOX）下游的序列缺失与ISS 和LWS 有意想不到的关联度，推测SHOX 基因下游序列是SHOX 基因的远距离调控元件，对该发育基因的正常功能有决定性作用。本研究探索了SHOX基因下游PRA1 区域CNEs,识别了SHOX 基因下游PRA1 区域活性增强子，及其具体定位、数量,并进行其功能研究。本课题组通过生物信息学筛选出CNE10、CNE11，利用重组质粒转染验证了其对SHOX具有增强活性，同时证实了CNE-5、CNE-3、CNE-2、CNE9、CNE10、CNE11对SHOX具有增强活性。有趣的是，研究通过双荧光素酶报告基因检测系统实验发现CNE-2、 CNE-3对Promoter1具有抑制作用，CNE-5、CNE9、CNE10 、CNE11对Promoter1具有增强作用，因此，我们正在探究CNEs与Promoter2的关系。为了更加精确的验证CNEs与SHOX关系，我们建立了细胞模型：CNE9敲除的U2OS细胞株、CNE10敲除的U2OS细胞株在RNA与蛋白水平鉴定SHOX的表达差异。同时在收集ISS和LWD病例及标本，用测序、HPLC、 微阵列比较基因组杂交技术筛查以上检出的PRA1序列突变，分析基因型和表型的关系，以验证以上研究的正确性和可靠性。本研究为研究非编码区保守序列和SHOX提供科学依据，对进一步完善SHOX/PRA1 异常的基因诊断，进一步明确ISS 的病因有重要的现实意义，也具良好的应用前景和社会经济效益。