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脆性X综合征(fragile X syndrome, FXS)是一种常见的遗传性智力低下疾病。其致病基因FMR1(fragile X mental retardation1 gene)位于染色体X27.3,目前报道有17个外显子和16个内含子,长38kb。研究表明,FMR1基因存在多种剪接方式,主要发生于外显子12、14、15和17上。剪接方式的多样性导致剪接异构体(splice isoform)的产生,而各种剪接异构体的功能尚有待研究。鉴于FXS较高的发病率和临床表现的复杂性,研究FMR1基因可变剪接可全面研究FMRP蛋白的功能,从而为阐明FXS的发病机制提供新的研究方向。 之前在一名疑似FXS病人的FMR1基因剪接产物外显子9和10之间发现有一46bp的插入片段(NG_007529:24065-24111),经比对确认其为FMR1基因内含子9的部分片段并证实为一新型隐匿外显子(crypticexon)。为研究此隐匿外显子是否也存在于正常人中,采用克隆-测序技术,从RNA途径分析人FMR1基因的可变剪接表达。在其中一份正常人外周血 RT-PCR产物的53个 T克隆的测序结果中,发现4个T克隆均有140bp大小的插入片段(NG_007529:21452-21591),经比对发现其也为内含子9的一部分,且在46bp片段的上游。 针对新发现的140bp片段的剪接方式,本研究利用生物信息学技术对FMR1基因内含子9序列进行剪接信号相关分析,结果显示:该片段上下游具有四个经典的剪接信号,可能为另一新的隐匿外显子。同时我们利用DAM AM软件对多物种FMR1基因进行序列比对。结果显示:在猕猴、黑猩猩、苏门达腊猩猩的同源基因中具有相似的基因序列,但位置各有不同且个别碱基略有差别,而与人亲缘性不高的大鼠及小鼠基因组则无相似的同源序列。 根据之前被发现且已证实为新型隐匿外显子的46bp片段,推测其可能与上游的140bp片段在剪接过程中同时保留下来,产生两类新的含有140bp片段的剪接产物,即140bp片段单独保留和140bp片段与46bp片段共同保留(186bp)的剪接产物。为鉴定140bp外显子及两类新型剪接产物的存在,分别用巢式PCR和杂种小基因剪接实验对其进行验证。结果显示,正常人外周血cDNA中普遍存在140bp和186bp插入片段,且5种组织即外周血(淋巴细胞)、甲状腺组织、脑组织、子宫组织、胎盘组织cDNA中同样存在这两种插入片段。杂种小基因剪接实验也证明存在这两种剪接形式。 本研究在前面研究基础上又发现一个新型隐匿外显子和两种人FMR1基因新型剪接产物并证实其存在,丰富了人FMR1基因可变剪接的内容,也进一步为研究可变剪接与FXS发病机制之间的关系奠定了基础。