[发明专利]遗传性疾病相关基因的鉴定方法

说明书

技术领域

本发明属于遗传学、分子生物学，具体涉及遗传性疾病致病基因的鉴定方法，特别是遗传性脊髓小脑型共济失调相关基因的鉴定方法。

背景技术

传统的单基因遗传性疾病致病基因的定位方法为：

1)收集家系样本，提取每个样本的基因组DNA，进行全基因组扫描和连锁分析，以初步定位致病基因；

2)接着进行精细定位和构建单体型图，确定致病基因的染色体定位；

3)对致病基因染色体定位区带内的基因进行生物信息学分析，以确定位置候选基因；

4)最后对位置候选基因进行突变筛查，找到家系内和疾病共分离的致病基因。

由于利用这种方法得到的致病基因染色体定位区间内常存在较多候选基因，以至于后续的突变筛查工作量巨大。

研究表明，90％以上的遗传性家族疾病的致病基因发生在外显子上，因此在外显子序列中检测致病基因是更经济和高效的方法。人基因组外显子捕获技术(exome sequenc ing)是通过外显子序列捕获芯片结合目前Solexa高通量测序技术直接解读人类外显子信息。目前一张2.1M芯片能同时捕获约18万个外显子和约550个miRNA，几乎覆盖了所有人类外显子区域，相对于传统的PCR方法该方法极大的提高了对于人类基因组中外显子区域的研究效率，并显著降低了研究成本。

人基因组外显子捕获技术可以应用于单基因病的致病基因的克隆，多态位点的发现，复杂疾病比如癌症、糖尿病、肥胖、高血压等的致病基因和位点等的研究。有研究利用人基因组外显子捕获技术，成功地验证或鉴定出弗里曼谢尔登综合征(Freeman Sheldon syndrome)、米勒综合症(Miller syndrome)和巴特综合症(Bartter syndrome)的突变基因(Ng et al.Targeted capture and massively parallelsequencing of 12human exomes.Nature(2009)vol.461(7261)pp.272-6；Ng et al.Exome sequencing identifies the cause of amendelian disorder.Nat Gene t(2010)vo l.42(1)pp.30-35；ChoiM，Scholl UI，Ji W，Liu T，Tikhonova IR，Zumbo P，et al.Geneticdiagnosis by whole exome capture and massively parallel DNAsequencing.Proc Natl Acad Sci U S A 2009；106：19096-101.)。

但利用人基因组外显子捕获技术发现致病基因的方法，也有其缺点和不足，如每个样本都需要经过外显子序列捕获芯片检测和Solexa高通量测序，所需费用很高，不利于该技术的大规模应用。

因此亟需一种既能利用人基因组外显子捕获技术的高效快捷、又能有效降低检测成本的方法。

发明内容

为了解决上述问题，找到一种既高效快捷又经济的致病基因获得方法，发明人经过不懈地努力和大量地实验，确定了将传统的致病基因定位方法和崭新的人基因组外显子捕获技术相结合的方法，在对相关基因进行染色体初步定位的基础上，利用人基因组外显子捕获技术找到遗传性疾病的相关基因，建立了一种寻找遗传性疾病相关基因的新方法。具体地，

本发明的一个方面涉及一种遗传性疾病相关基因的鉴定方法，其包括以下步骤：

1)针对遗传性疾病家系基因突变个体的全基因组DNA以及正常个体的全基因组DNA进行连锁分析，得到疾病相关基因的染色体初步定位；以及任选地，进一步进行疾病相关基因的染色体精细定位和单体型分析；

2)根据步骤1)的分析结果，利用人基因组外显子捕获技术对选自1)中的基因突变个体的全基因组DNA进行外显子捕获和分析，以此鉴定遗传性疾病的相关基因。

在本发明中，遗传性疾病是指单基因遗传性疾病，在本发明的一个实施方案中，所述单基因遗传性疾病为遗传性脊髓小脑型共济失调。

在本发明中，DNA样本来自于组织、血液或各种体液等。

在本发明中，染色体初步定位方法为连锁分析，所述连锁分析包括全基因组扫描的步骤，所述全基因组扫描可以为微卫星全基因组扫描或SNP全基因组扫描，在本发明的一个实施方案中，所述全基因组扫描为SNP全基因组扫描。