【医学课件大全】1型糖尿病候选基因的筛选 (41p)

1型糖尿病候选基因的筛选 盛德乔 2008.3.13 1型糖尿病 n1型糖尿病 type 1 diabetes (T1D) 胰岛素依赖型糖尿病 自身免疫性疾病：T细胞介导的胰岛b细 胞破坏 美国：有超过15万18岁以下的T1D患者，患 病率高达(1.72.5/1000)，年发病率为 (1517)/10万，每年新诊断病例1.01.5万 。 Insulin-dependent-diabetes Insulin pump 候选基因筛选 n复杂的多基因参与遗传因素和环境因素 n已发现与T1D有关的基因座 nMHC 基因座 nInsulin-dependent-diabetes （Idd）基因座 nMicroassay 高通量 n动物模型 NOD 小鼠(nonobese diabetic，NOD) H-2g7 Haplotype 小鼠染色体上的Idd 基因座 /page/ RoadMap of NOD T1D n分析基因表达谱变化 组织特异 胰淋巴结 (PLN) 脾 (SPL) 外周血细胞 (PBC) 时间依赖 10天组 (GROUP A) 4周组 (GROUP B) 8周组 (GROUP C) 12周组 (GROUP D) 16周组 (GROUP E) 20周组 (GROUP F) 动物模型 nNOD小鼠 NOD/LtJ (NOD) nNOD.B10小鼠 对照 NOD.B10Sn-H2b/J (NOD.B10) MHC来自C57BL/10 (B10) 不患糖尿病 /congenic.html NOD小鼠的病理进程 45周龄时出现胰岛炎 12周龄出现明显糖尿病症状 30周龄时80雌性小鼠糖尿病 实验设计 分组：六组 10天组 (GROUP A) 4 周组 (GROUP B) 8 周组 (GROUP C) 12周组 (GROUP D) 16周组 (GROUP E) 20周组 (GROUP F) 基因表达分析 取三个不同组织，快速处理做基因表达的 mRNA分析，同时测非空腹血糖。 胰淋巴结 (PLN) 脾 (SPL) 外周血细胞 (PBC) 基因表达分析（PLN, SPL, PBC）用41K 小鼠全基因组寡核苷酸芯片 (Agilent公司) 分离纯化RNA,分析纯度 cRNA扩增及荧光标记 Agilent 41K whole mouse genome (60- mer) oligo microarray slide. Hybridization early stage) and from 8 to 20 weeks of age (B; late stage). 早期 晚期 Figure 5: Hierarchic clustering analysis for all milestone gene expression profiles indicates the five distinct clusters in PLN while two simple clusters were detected in both PBC and SPL. 基因表达变化 n疾病相关基因功能的获得或丢失的原 因： 单核苷酸多态性（SNP）或突变 非典型变构体或转录水平调控假说 （标志？） nPLN中“N”型基因？ N pattern in PLN PLN中“N”型基因 n胰淋巴结是一个很重要的外周免疫器官， 胰岛b细胞抗原需要特异的被转运到PLN ，然后才被提呈给MHC类分子。 n最近的研究还发现，PLN的基质细胞可表 达一系列的编码外周组织抗原的基因，并 将内源性表达的PTAs提呈给MHC I类分子 而诱导耐受。 n很多胰外周组织抗原表达变化呈“N” 胰岛素1/2，胰高血糖素，胰腺炎相关蛋白 Deaf1 nDEAF1(Deformed epidermal autoregulatory factor-1) n与果蝇的早期胚胎发育密切相关 nDNA结合蛋白转录调控因子 nDNA结合结构域（SAND） n蛋白蛋白相互作用结构域（MYND） SAND结构域 nSAND（Sp100, AIRE-1, NUCP41/75, DEAF1）结构域是很多核蛋白中共有的一 段约80个氨基酸残基的保守序列 n染色质依赖的转录调控作用 n很多与多种人类疾病密切相关 蛋白蛋白相互作用结构域 nMYND (Myeloid, Nervy, and DEAF1) n与共阻遏蛋白N-CoR（nuclear receptor co- repressor）相互作用 nCo-IP结果显示 n可与组蛋白去乙酰化酶1（Histone deacetylase 1, HDAC1）相互作用 ，但这种相互作用与 MYND结构域无关，提示DEAF-1中还存在其它 的介导蛋白质蛋白质相互作用的结构域 。 DEAF1: a N Pattern Gene This transcription factor is known as DEAF1. The Agilent chips contain 3 probes to this gene, but only one of the three oligos display the N pattern. T-cell initiationPeri-insulitisInfiltrative insulitis Hyperglycemia Log NOD/ NOD.B10 1 ggcacgagag tccgt atgga ggactcggac tcggcggcaa aacagctggg cctggccgag 61 gcggcagctg tggcggccgc tgccgcggtg gcggcggccg ccgcggccgc agcggaaagc 121 gaggcggagg agccggtgtt aagcagagac gaggactcgg aggaggacgc agactccgag 181 gcggagcgcg agacgcggcg ggtcaccgct gtggcggtga tggcggccga atctgggcac 241 atggatatgg gtaccgaggc tctgcccagc cccgatgagg ccgccgccgc cgccgccgcc 301 ttcgcagaag tgaccacagt gactgtggcc aacgtggggt cctctgcaga taacgtcttc 361 acaacatcag tggcaaacgc agcatcgata tcaggacatg tcctgtctgg taggacagcc 421 ctgcagatcg gtgacagcct gaacactgaa aaagccacac taatagttgt acacacagat 481 gggagcattg tggagaccac tgggctgaag ggcccagcag cacctctcac tccaggtccc 541 cagtctcctc ctaccccact ggcacctggc caggagaaag gtggtaccaa gtacaactgg 601 gacccttcgg tgtatgacag cgagttgcct gtgcgctgtc ggaacatcag tggcacgctc 661 tacaagagta ggctcggctc aggtggccgg ggccggtgta tcaagcaggg agaaaactgg 721 tacagcccaa ctgagtttga agctatggca ggaagagcca gcagcaagga ctggaagaga 781 agcatccgct atgctggcag acccctgcag tgcctcattc ag gatggtat tttgaaccct 841 cacgctgcct cctgtacctg tgccgcctgt tgtgatga ca tgactctgag tggccctgtc 901 aggctcttcg tcccttataa aaggcgcaag aaagagaa tg agctgcccac aactccagtg 961 aagaaggatt cccccaagaa catcaccctg cttcctgcca cggcggccac cacct tcact 1021 gtgacaccct caggacagat cactacctct ggagcactga cctttgacag agcatccact 1081 gtagaggcca ctgctgtcat ctctgagagc ccagcccaag gtgatgtctt tgcaggagcc 1141 acagtgcaag aggcaggtgt gcagcctccc tgcagggttg gccaccctga accccactac 1201 cctggctatc aggacagctg ccagattgcc ccgtttccag aagctgcatt gccaacatca 1261 caccccaaaa ttgtcctgac atcgctgccc gcattggccg tgccaccgtc cacccccacc 1321 aaagctgtct ctcccaccgt ggtcagtggg ctggagatgt cagaacatcg gagctggctg 1381 tacctggaag agatggtcaa ctccctactc aacacagctc agcagctgaa gacgctgttt 1441 gaacaagcca agcaggcgag ctcttgcagg gaagctgctg tgacccaggc gagaatgcag 1501 gttgatacag agaggaaaga g cagtcatgt gtcaactgcg gccg ggaggc catgagtgag 1561 tgtaccggct gccacaaggt taactactgc tctacgttct gcca gcgcaa g -long non coding region-GCACTACTACGCTGTCAGTTGAACACTTAGACCATCATATGCTTAACACTTTTACCCTTC - gactggaaa 1621 gaccatcagc atgtgtgtgg ccagtcagcg tctgtcactg tccaggctga tgacgtccat 1681 gttgaagaaa gtgtgataga aaaagttgct gtt tgagcca ggcttctcct tgagctctgc 1741 tgtgaagcca tcgcaggctt aggccctctg atgactgtgg gggctgctga gaagaggggc 1801 catgggaaac ttgccggaca agttattaac agattgtgcc cttggaaaca agctccttcc 1861 agagaccaag gaacgctggc agctttcaga atggggcact ctgctacagc ccagggccct 1921 cagcctatca cggtgctctt tcatccctgg atcatgagtg tcccactacc cttggggtgc 1981 cctatgccac gtgtacatac ctgtcttatc tgttaataaa catgtaaata aaactcccac 2041 ccc Deaf1 (Exon 114) A_51_P275658 A_52_P456977 Exon79 Exon13 Red: coding region Black: non-coding region Exon14 A_52_P545575 AA287-306; Included in SAND region! Deaf1 Sequence outside of Exon79 AAATNACCAGCTATTTAGGTGACCNTATAGAAATACTCAAGCTATGCATCAAGCTTG GTACCGAGCTCGGATCCACTAGTAACGGCCGCCAGTGTGCTGGAATTCGCCCTTA GGTCCCCAGTCTCCTCCTACCCCACTGGCACCTGGCCAGGAGAAAGGTGGTACCA AGTACAACTGGGACCCTTCGGTGTATGACAGCGAGTTGCCTGTGCGCTGTCGGAA CATCAGTGGCACGCTCTACAAGAGTAGGCTCGGCTCAGGTGGCCGGGGCCGGTG TATCAAGCAGGGAGAAAACTGGTACAGCCCAACTGAGTTTGAAGCTATGGCAGGA AGAGCCAGCAGCAAGGACTGGAAGAGAAGCATCCGCTATGCTGGCAGACCCCTG CAGTGCCTCATTCAGGATGGTATTTTGAACCCTCACGCTGCCTCCTGTACCTGTGC CGCCTGTTGTGATGACATGACTCTGGCTGAGTGGCCCTGTCAGGCTCTTCGTCCC TTATAAANGCGCAAGAAAGAGAATGAGCTGCCCACAACTCCAGTGAAGAAGGATT CCCCCAAGAACATCACCCTGCTTCCTGCCACGGCGGCCACCACCTTCACTGTGAC ACCCTCAGGACAGATCACTACCTCTGGAGCACTGACCTTTGACAGAGCATCCACTG TAGAGGCCACTGCTGTCATCTCTGAGAGCCCAGCCCAAGGTGATGTCTTTGCAGG AGCCACAGTGCAAGAGGCAGGTGTGCAGCCTCCCTGCAGGGTTGGCCACCCTGA ACCCCACTACCCTGGCTATCAGGACAGCTGCCAGATTGCCCCGTTTCCAGAAGCT GCATTGCCAACATCACACCCCAAAATTGTCCTGACATCGCTGCCCGCATTGGCCGT GCCACCGTCCACCCCCACCAAAGCTGTCTCTCCCACCGTGGTCAGTGGGCTGGAG ATGTCAGAACATCGGAGCTGGCTGTACCTGGAAGAAGGGCGAATTCTGCAGATAT CCATCACACTGGCGGCCGCTCGAGCATGCATCTAGAGGGCCCAATTTCGCCCTAT AGTGANTCTGATACATT C A_51_P275658 Exon 79 Variant with insertion in the probe region AAATNACCAGCTATTTAGGTGACCNTATAGAAATACTCAAGCTATGCATCAAGCTTGG TACCGAGCTCGGATCCACTAGTAACGGCCGCCAGTGTGCTGGAATTCGCCCTTAGG TCCCCAGTCTCCTCCTACCCCACTGGCACCTGGCCAGGAGAAAGGTGGTACCAAGT ACAACTGGGACCCTTCGGTGTATGACAGCGAGTTGCCTGTGCGCTGTCGGAACATC AGTGGCACGCTCTACAAGAGTAGGCTCGGCTCAGGTGGCCGGGGCCGGTGTATCA AGCAGGGAGAAAACTGGTACAGCCCAACTGAGTTTGAAGCTATGGCAGGAAGAGCC AGCAGCAAGGACTGGAAGAGAAGCATCCGCTATGCTGGCAGACCCCTGCAGTGCCT CATTCAGGATGGTATTTTGAACCCTCACGCTGCCTCCTGTACCTGTGCCGCCTGTTG TGATGACATGACTCTGGCTGGGGTTTCCTTGTTCTCCTTCCCTTGGCCCACTTCCCT TCTACGAATCTAAAGCTCCAGATGTCGAGGCTGTGTGCTTGCCTGGCAGCAGTGCT CTTCATGGATTTCTTCAGAAAATGTCTTCTCTACCATTCTGAGGGCTCCTGTGGACG TCTGCTCTCTGCAGTAAGTGGCCCTGTCAGGCTCTTCGTCCCTTATAAANGCGCAA GAAAGAGAATGAGCTGCCCACAACTCCAGTGAAGAAGGATTCCCCCAAGAACATCA CCCTGCTTCCTGCCACGGCGGCCACCACCTTCACTGTGACACCCTCAGGACAGATC ACTACCTCTGGAGCACTGACCTTTGACAGAGCATCCACTGTAGAGGCCACTGCTGTC ATCTCTGAGAGCCCAGCCCAAGGTGATGTCTTTGCAGGAGCCACAGTGCAAGAGGC AGGTGTGCAGCCTCCCTGCAGGGTTGGCCACCCTGAACCCCACTACCCTGGCTATC AGGACAGCTGCCAGATTGCCCCGTTTCCAGAAGCTGCATTGCCAACATCACACCCCA AAATTGTCCTGACATCGCTGCCCGCATTGGCCGTGCCACCGTCCACCCCCACCAAA GCTGTCTCTCCCACCGTGGTCAGTGGGCTGGAGATGTCAGAACATCGGAGCTGGCT GTACCTGGAAGAAGGGCGAATTCTGCAGATATCCATCACACTGGCGGCCGCTCGAG CATGCATCTAGAGGGCCCAATTTCGCCCTATAGTGANTCTGATACATT C 170 bp P1F P2F P1R P2R lTwo different fragments lWild-type (NM_016874) lVariant w/ insertion (split the probe) l插入的序列来自7染色体 lCan this va