假基因FOXO3B对同源基因FOXO3A的SNP分型及基因表达定量结果的影响

来源 :大连医科大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:haisen888
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目的:由于人FOXO3A基因外显子区与FOXO3B假基因具有98%序列同源性,故在对FOXO3A基因外显子区的SNP位点的分型,以及对该基因mRNA表达定量分析时,FOXO3B假基因的存在将对结果发生干扰。本研究对此问题进行分析,以避免今后科研工作中由于FOXO3B假基因的干扰而得到错误实验结果。  方法:  1.选取14位健康献血者,采用人外周血淋巴细胞分离液分离外周血单个核细胞(PBMC),从中提取基因组DNA(gDNA)及总RNA(total RNA)。  2.采用PCR-限制性内切酶片段长度多态性(PCR-RFLP)分型法对FOXO3A的4号外显子区SNP位点rs4946936进行分型。首先使用引物设计软件设计包含FOXO3A rs4946936位点的PCR扩增引物,除1条上游引物(rs4946936-s-F)外,均位于FOXO3A及 FOXO3B同源序列处,引物(rs4946936-s-F)结合序列位于FOXO3A rs4946936位点上游与FOXO3B基因有5个碱基差异处。选取2条上游引物(rs4946936-s-F及 rs4946936-uns-F),及1条共用下游引物 rs4946936-R,rs4946936-uns-F及rs4946936-R位于FOXO3A及FOXO3B的同源序列处。分别使用2对引物以gDNA为模板对目的片段进行PCR扩增,使用SfcI酶切扩增产物进行SNP分型,比较使用不同引物PCR扩增分型结果差异,并对PCR扩增片段进行测序验证SNP分型结果。  3.以total RNA为模板反转录合成cDNA,采用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)对 FOXO3A基因表达进行定量。首先设计1组跨内含子引物(FOXO3A-F1/FOXO3A-R1),该上、下游引物均位于FOXO3A与FOXO3B的同源序列处。同一份total RNA样本采用不去除gDNA处理及去除gDNA处理后,分别反转录合成cDNA作为模板,采用Real-time PCR法对FOXO3A基因表达进行定量分析,分析通过去除gDNA处理清除模板中可能存在的FOXO3B假基因对定量结果的影响。本研究另外使用一组引物(FOXO3A-F2/FOXO3A-R2)用于上述基因表达定量结果的验证,该引物对从文献[1]中选取,上下游引物均位于FOXO3A的3号外显子区并与FOXO3B基因序列同源。  4.选取10份已知rs4946936型别个体的total RNA样本,去除gDNA处理后,反转录合成cDNA作为模板,采用Real-time PCR法对FOXO3A基因表达进行定量。以TT型和TC型为一组,CC型为一组,利用SPSS统计学软件比较组间的基因表达水平差异,做独立样本T检验。  结果:  1.以FOXO3A特异性扩增引物(rs4946936-s-F/rs4946936-R)PCR扩增后进行SNP分型,14份样本的RFLP法分型结果与PCR扩增产物的基因测序结果完全一致,没有受到FOXO3B假基因的干扰。使用位于FOXO3A及FOXO3B同源序列处引物(rs4946936-uns-F/rs4946936-R)PCR扩增后进行RFLP法分型,结果受到FOXO3B假基因序列的干扰,表现为FOXO3A与FOXO3B的杂合型。  2.对 FOXO3A基因表达定量时,使用引物(FOXO3A-F1/FOXO3A-R1)检测10份不同RNA样本,基因表达水平均以未去除gDNA处理模板高于去除gDNA处理模板,P<0.01。并且对于随机选取的3份未去除 gDNA处理模板,引物(FOXO3A-F2/FOXO3A-R2)检测到的基因表达水平高于引物(FOXO3A-F1/FOXO3A-R1),由于两组引物以未去除 gDNA处理 RNA为模板PCR均扩增出与目的片段大小一致产物,分析该定量结果差异源于cDNA模板中有gDNA混入,FOXO3B甚至FOXO3A的DNA片段被作为模板扩增,干扰结果。3份去除gDNA处理cDNA样本中,对每一份样本分别使用两组引物检测到的基因表达水平基本一致,且分别使用两组引物以去除gDNA处理RNA为模板PCR均未扩增出与目的片段大小一致产物,再次验证:在对FOXO3A基因表达定量时,对RNA样本进行去除gDNA处理可以避免FOXO3B假基因干扰影响结果准确性。  3.用于不同SNP型别间基因表达差异分析的10个样本中,rs4946936为TT型1个,TC型3个,CC型6个。T突变型组(TT和TC型)与CC型组相比,基因表达水平未见统计学差异,p>0.05。  结论:  1.在对位于FOXO3A外显子区的SNP位点进行分型时,需要注意假基因FOXO3B的干扰。通过引物“最大错配原则”,将 PCR特异性扩增引物设计在FOXO3A与FOXO3B基因的碱基序列差异处,有可能避免由于FOXO3B假基因的相应基因片段被扩增而干扰结果。  2.在对FOXO3A的mRNA表达定量时,由于假基因FOXO3B的存在,即使跨内含子设计引物也无法避免 gDNA混入对结果的干扰,还需要对提取的RNA样本进行去除gDNA处理,以消除gDNA中FOXO3A与FOXO3B基因对mRNA定量结果的影响。
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