医学遗传学研究的一个重要领域是探索人类疾病的遗传变异，从而为疾病的诊断、预防及其治疗提供理论基础[1]。多种方法已经被用于疾病遗传变异的分析，随着新一代测序技术的进步，特别是2009年，科学家第一次应用全外显子组测序技术(Whole exome sequencing，WES)在4名弗里曼谢尔登综合征（常染色体显性遗传病）中发现了位于MYH3基因中的点突变，显示出WES在遗传病致病基因鉴定中的强大功效。　　传统的连锁分析(Linkage analysis)和关联研究(Association study)，已成功鉴定约1/3的遗传病的致病基因[2]和一些精神分裂症[3，4]、肿瘤等疾病的易感基因位点。然而对于家系成员过少（或不齐全）、致病基因外显率过低或位点异质性高的孟德尔遗传病，连锁分析的效能则会明显减弱[5]。而关联研究揭示的易感位点只能解释疾病的一小部分遗传度[6]。此外，随着易感位点的最小等位基因频率(Minorallele frequency,MAF)逐渐下降，关联研究达到足够检验效能所需的样本含量往往呈指数级增长[7]，因此通过关联研究鉴定得到的位点多为致病效力微弱的常见变异(MAF＞0.05)，而对低频变异(MAF＜0.05)和罕见变异(MAF＜0.01)的检测能力十分有限[8]。　　高通量测序技术的出现特别是性价比比较高的全外显子组测序(wholeexome sequencing，WES)极大的改善和加速了遗传病致病基因的挖掘。人类基因组由约3×109个碱基组成，这包含了编码区和非编码区，其中约3×108(1％)个是编码区，据估计85％的引起疾病的突变都位于基因组的编码区及功能区[9，10]，因此对基因组的编码区（全外显子组）进行测序可以很好的揭示大量的单基因的稀有的遗传病及常规疾病和癌症中的诱发性突变。　　外显子组测序基本流程包括外显子区域序列的富集、高通量测序及测序数据的生物信息学分析。对外显子区域进行富集首先需要将足量复合质量标准的基因组DNA使用超声破碎仪打断成小片段，并与能够覆盖外显子组的探针进行杂交，然后洗去未杂交的DNA片段，最后将杂交的DNA片段洗脱下来，连接接头(或index)等进行PCR扩增。高通量测序是以Illumina公司的Solexa和Hiseq二代测序技术为主[11,12]，近两年来，LifeTechnologies推出了基于多重PCR的AmpliSeq外显子捕获方法，结合Ion torrent测序平台能显著缩短实验周期而逐渐受到研究人员的青睐[13,14]，随着技术的快速发展，市场上还出现了以PacBio的SMRT技术和Oxford的Nanopore技术为代表的三代测序技术[15,16]，极大的改善了测序的准确度。生物信息学分析主要是挖掘变异位点，包括SNP和Indels。首先是通过质控排除测序中提质量的Reads，然后将高质量的reads与参考基因组进行比对，统计SNP和Indels，然后经过一系列公共的突变数据库如ESP6500，1000Genome等或inhouse数据库进行已知突变的过滤，最后对过滤后的突变进行注释，然后根据基因的功能结合疾病的类型等深入分析，最终确定候选的变异位点。　　鉴于外显子测序技术已经成为鉴定遗传突变的强有力工具，我们课题组致力于采用这一强有力技术筛选候选致病位点，并且已经在常染色体显性遗传的眼球震颤及腰椎滑脱等家系中成功发现了相关致病基因[17，18]。在本论文中，我们应用WES测序技术结合课题组自己研发的可以整合分析WES测序数据的MirTrios[19]对一个家系进行了分析，在患者中发现了PLA2G6基因的复合突变，从而正式确诊了该病属于伴随脑部铁离子沉积的神经退行性病变的一个亚型:PLA2G6相关的神经退行性病变(PLAN)，而非最初临床初步诊断的小脑共济失调。　　目的：　　通过对一个散发的伴有运动功能障碍的患儿及其父母在内的的5个家庭成员进行全外显子组测序(WES)，经过生物信息学分析来挖掘与疾病相关的新生突变及稀有突变。　　方法：　　1.散发家系成员的募集及外周血的采集　　2.DNA的提取及全外显子捕获测序　　3.测序数据的生物信息学分析及验证　　4.候选致病基因的表达谱分析　　结果：　　1.家系中只有患儿检查出明显的临床表型，主要表现为小脑共济失调、社交言语困难及智力处于中下水平等。　　2.在所研究的家系中发现了PLA2G6基因的一个新生突变c.1634A＞G和一个稀有突变c.1077G＞A。新生突变c.1634A＞G位于磷脂酶催化域的保守区，稀有突变c.1077G＞A位于锚蛋白重复序列上，突变后导致可变剪切的错误，二个突变的发生都可能会导致蛋白功能的严重受损。　　3.候选致病基因PLA2G6广泛表达于各个脑区，随年龄的变化表达量比较稳定，没有大的波动。　　结论：　　1.WES和新的生物信息学技术对异质性强的遗传病的致病突变的寻找是十分有效的。　　2.本研究鉴定出的PLA2G6的复合突变很可能导致了该家系中患者的表型。　　3.本研究鉴定的新的PLA2G6基因相关致病基因突变扩充了PLA2G6基因的突变谱，准确确诊了患者属于PLAN，有助于遗传异质性疾病的准确诊断和治疗等。