肌阵挛-肌张力障碍综合征(myoclonus-dystonia syndrome,MDS)是一种以肌阵挛为核心特征的运动异常综合征。本研究报道了1例以肌阵挛为显著特征的MDS患者,其同时伴有学习障碍及特殊面容。通过对患者及其家系成员进行拷贝数变异测序(copy number variation sequencing,CNV-seq)、全外显子组测序(whole-exome sequencing,WES)及Sanger测序验证,发现该患者携带有与MDS相关的SGCE基因c.731dup(p.Asn244Lysfs*6) 杂合变异,为国内外首次报道的新变异。该变异来源于其父亲,且产前诊断结果证实其胎儿也存在SGCE基因c.731dup (p.Asn244Lysfs*6) 杂合变异。此外,患者8号染色体p23.1处存在1.40 Mb重复片段,该片段与8p23.1重复综合征部分重叠,推测可能与患者的学习障碍及特殊面容表型相关,且经家系验证该重复片段为新发变异(其父母均未携带该变异)。本研究不仅明确了患者肌阵挛的病因,而且新发现的SGCE基因c.731dup (p.Asn244Lysfs*6)杂合变异位点丰富了SGCE基因的遗传变异数据库,有助于提升临床医生对MDS的诊断意识。
特发性低促性腺激素性性功能减退症(idiopathic hypogonadotropic hypogonadism,IHH)是一种以内源性促性腺激素释放激素(gonadotropin-releasing hormone,GnRH)缺乏或作用缺陷为特征的罕见内分泌疾病,主要临床表现为性腺功能障碍。IHH患者根据是否合并嗅觉障碍分为两大类:伴有嗅觉受损者称为卡尔曼综合征(Kallmann syndrome,KS),嗅觉正常者称为嗅觉正常的IHH (normosmic IHH,nIHH)。本文报道了1例15岁男性,表现为第二性征发育迟缓,相关检查提示存在低促性腺激素水平的低睾酮血症且嗅觉正常,诊断为nIHH。高通量基因测序提示该患者存在NSMF:c.79C>G(p.Arg27Gly)基因突变,该突变位点在既往国内外文献中尚未报道。通过总结该患者临床特点及对NSMF基因新变异进行分析,丰富了NSMF基因变异谱,并为该类疾病的临床精准诊疗提供了临床资料和遗传资源。
显性遗传智力发育障碍47型(OMIM #617635)与STAG1基因(OMIM*604358)的杂合变异相关,主要临床表现为智力低下、语言发育迟缓、面容异常、癫痫等。本研究报道了1例被诊断为“精神运动发育迟缓”的3岁患儿。利用全外显子组测序技术结合Sanger测序进行基因检测分析发现,该患儿携带STAG1基因c.500dup (p.Gly168TrpfsTer13)为新发变异(其父母均未携带该变异)。根据美国医学遗传学与基因组学学会的遗传变异分类标准与指南,该变异被判定为致病变异(PVS1+PM2_Supporting+PS2_Supporting)。同时,本研究进一步构建突变型质粒表达载体,转染HEK293T细胞,初步发现该变异会导致突变型mRNA表达显著降低,正常STAG1蛋白无法产生。上述研究结果表明,STAG1基因变异导致的临床表型多样,STAG1基因变异的致病机制可能与基因单倍剂量不足相关。
手足裂畸形(split-hand/split-foot malformation,SHFM)是一种严重的先天性肢端畸形,主要临床特征为并指(趾)畸形、指(趾)骨及掌(跖)骨发育不全。本研究报道了一例手足裂畸形胎儿,利用全外显子组测序技术结合Sanger测序的方法筛选候选基因变异位点,并为其家庭成员提供了胚胎植入前遗传学检测(preimplantation genetic testing,PGT)。基因检测结果显示胎儿WNT10B基因存在c.786G>A(p.Trp262*)纯合变异,其父母均为杂合突变携带者;PGT检测结果显示家系的2枚囊胚中,1枚基因型为突变杂合子,1枚基因型为突变纯合子,所有胚胎染色体均为二倍体,移植突变杂合子胚胎后成功达到单胎妊娠。本研究表明WNT10B基因纯合突变可能是导致该家系患手足裂畸形的原因,对于单基因病家系,在明确其致病突变后,通过胚胎植入前遗传学检测可有效避免患儿出生。
杜氏肌营养不良(Duchenne muscular dystrophy,DMD)是由DMD基因突变引起的抗肌萎缩蛋白缺乏的一种严重X连锁隐性遗传病,突变形式主要包括外显子缺失和重复、点突变、插入突变等,这些突变通过不同方式影响了抗肌萎缩蛋白的正常表达,最终导致疾病的发生。本研究报告了1例DMD基因第59号外显子(exon 59,E59)插入突变引起的DMD,该患儿相关生化指标明显异常,表现较为明显的DMD早期症状,并出现了多处白发。其母亲和姐姐为携带者,生化指标轻微异常,母亲有轻微临床症状,姐姐无临床症状。其他成员基因和身体状况正常。经测序和序列比对发现,该插入片段为AluYa5亚家族的Alu元件,该片段插入可产生两个终止密码子,末端含一段多聚腺苷酸尾(polyA)。为了解该插入突变对于DMD基因的影响以及与临床症状的关联,通过外显子剪接增强子(exonic splicing enhancer,ESE)预测发现,该插入并不影响E59的剪接,由此推测该插入序列会最终出现在DMD基因的mRNA序列中,插入序列中的2个终止子和polyA很可能会在翻译过程中发挥终止作用,不能产生有功能的抗肌萎缩蛋白,这可能是导致DMD发生的机制。另外该患儿除了典型的DMD症状外,还出现了过早白发症状。本研究首次报道了1例DMD基因编码区插入Alu元件导致的DMD,为研究Alu序列逆转座引发基因突变提供线索,同时扩展了对DMD基因突变的认识。
双季早稻生产是粮食产业的重要组成部分。近期,双季早粳稻品种培育取得了重要进展,育成了兼具高产、优质、高抗的中科发早粳1号等双季早粳稻新品种/系。中科发早粳1号是利用分子设计育种体系,针对双季早稻生产中长期难以解决的经济效益低、稻米品质差、早期耐寒差和易穗萌等问题,选取含有不同优异基因的空育131、南方长粒粳与吉粳88为亲本,通过关键基因筛选聚合培育而成。中科发早粳1号株型紧凑,株高90厘米,每穗粒数120粒,结实率85%,千粒重26克,每公顷产量8.25吨,主要米质指标达到部颁粳稻品种品质等级二级及以上。中科发早粳1号的成功培育将为双季早稻产业发展提供新的思路与动力。
婴儿神经轴索营养不良(infantile neuroaxonal dystrophy,INAD)是一种罕见的常染色体隐性遗传神经退行性疾病,主要临床表现为早期肌张力降低,可快速进展为精神运动发育倒退、锥体束征阳性及痉挛型四肢瘫痪。本文报道1例中国INAD患儿,该患儿表现为肌张力降低,运动及语言发育迟缓,康复训练后得到改善。基因检测结果提示该患儿PLA2G6基因发生复合杂合变异,分别来自父亲携带的杂合子变异c.496dupG (p.Glu166fsTer32)及其母亲携带的杂合子变异c.2189T>G (p.Met730Arg)。变异p.Met730Arg尚未被报道,蛋白结构预测该变异蛋白结构稳定性可能发生改变,体外检测结果表明该变异蛋白表达量显著降低。本研究进一步丰富了PLA2G6基因变异谱,有助于提升临床医生对INAD疾病的诊断意识。