运用芯片技术对CMT2L转基因小鼠进行全基因组差异表达分析

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目的:运用MouseRef-8v2.0Expression BeadChip (Illumina)芯片,对pCAGGS-HA-K141NHSPB8转基因小鼠、CAGGS-HA-wtHSPB8转基因小鼠和正常C57BL小鼠的坐骨神经组织在不同时期(3月龄,6月龄和18月龄)的基因表达进行对比分析,通过生物信息学分析筛选差异表达基因,并对其中差异较大的基因,采用荧光定量RT-PCR进行mRNA水平的表达验证,以期明确K141NHSPB8突变在CMT2L病程不同时期(发病前、发病时和发病后期)受调控基因表达谱的变化和可能的内在分子通路,探讨K141NHSPB8突变在CMT2L的可能发病机制。方法:1. pCAGGS-HA-wtHSPB8和pCAGGS-HA-K141N HSPB8的转基因小鼠已经在前期工作中构建和鉴定成功。以月龄为3个月(发病前)、6个月(发病时)、18个月(病程后期)的pCAGGS-HA-K141NHSPB8转基因小鼠为研究对象,以月龄匹配的pCAGGS-HA-wtHSPB8转基因小鼠、C57BL小鼠为对比。2.运用全基因组表达芯片技术筛选差异表达的基因:提取3月龄、6月龄和18月龄pCAGGS-HA-K141NHSPB8, pCAGGS-HA-wtHSPB8的转基因小鼠及C57BL小鼠坐骨神经组织mRNA,运用MouseRef-8v2.0Expression BeadChip (Illumina)芯片分析全基因组的差异表达。3.运用荧光定量RT-PCR验证坐骨神经组织基因中差异基因的表达:选取7个表达差异明显的基因和4个CMT2致病基因,采用荧光定量RT-PCR在3月龄、6月龄和18月龄的pCAGGS-HA-K141NHSPB8转基因小鼠,pCAGGS-HA-wtHSPB8转基因小鼠及C57BL小鼠的坐骨神经组织上进行上述11个基因的mRNA水平表达验证。结果:1.通过基因芯片及生物信息学分析,我们找出坐骨神经差异表达基因51个,其中上调的基因有31个,下调的基因有20个,对51个差异基因进行蛋白相关聚类结果显示:有8个基因跟肌肉蛋白相关(des,myom1.mylpf,myh1,myh4,neb.pvalb,tpm2),6个基因跟动力蛋白结合有关(myh1,myh4,neb,nexn,tpm2,xirp2)。通过功能相关聚类分析发现7个与肌肉收缩相关的基因(des,myoml,myh1, myh4,pgam2,toap,trdn),5个与碳水化合物合成相关基因(fbp2,pgam2, rbp4,pckl,PPP1r3c),余无相关聚合无特殊意义。2.荧光定量RT-PCR验证坐骨神经组织基因中差异基因,选择表达水平改变显著的7个差异基因(fbp2,pgam2,rbp4,pck1,PPP1r3c, myh4,neb)进行荧光定量RT-PCR验证。本实验基因芯片分析未发现CMT2报道相关差异基因,挑选出与CMT2相关的致病基因(mfn2, rab7,nefl,hspb1)共计11个采用实时荧光定量PCR验证,发现在6月龄和18月龄的K141NHSPB8转基因小鼠中fbp2,pgam2,rbp4, pckl,PPP1r3c表达上调,与芯片结果一致;myh4,neb基因在各年龄段表达水平无明显改变;CMT2致病基因MFN2,RAB7, NEFL, HSPB1在各年龄段表达水平未见改变。结论:碳水化合物合成相关基因(FBP2,PGAM2,RBP4,PCK1, PPP1R3C)表达水平的改变,及其继发的周围神经轴索代谢紊乱和能量代谢异常可能参与CMT2L的发病机理。
其他文献
目的:1.通过建立体外高糖刺激的足细胞模型,检测足细胞NF-κ B、TRPC6、 nephrin、F-actin的表达情况及A771726干预的影响并探讨其可能的作用机制。2.初步探讨A771726对体外高