目的:运用基于目的基因捕获的高通量测序技术对新生儿进行常见遗传病基因检测，了解新生儿常见遗传病的发病率及相关基因致病变异的携带率和变异类型，探讨该技术在新生儿遗传病筛查中的应用价值。方法:收集2019年6月至2020年4月广东地区出生的1 793例新生儿足跟血，采用基于目的基因捕获的高通量测序技术对138个新生儿常见遗传病相关基因的外显子区域进行检测，变异致病性的解读基于《遗传变异分类标准与指南(2017)》，其中已知致病和可能致病纳入阳性变异，采用Sanger测序技术对阳性变异位点进行验证，并采用计数方法对检测结果进行分析。结果:1 793例新生儿中，男978例，女815例；共筛出阳性158例，阳性率为8.81%，检测出阳性病种11种。在阳性病种中，常染色体隐性耳聋1A型41例(2.29%)，Gilbert综合征或Crigler-Najjar综合征40例(2.23%)，葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏症33例(1.84%)，家族性高胆固醇血症19例(1.06%)，钠牛磺胆酸共转运多肽缺陷病18例(1.00%)，线粒体非综合征型耳聋2例(0.11%)，Citrin缺乏症2例(0.11%)，全羧化酶合成酶缺乏症、β-珠蛋白生成障碍性贫血、异染性脑白质营养不良各1例(各占0.06%)。972例携带1个或多个基因的阳性变异位点，共涉及85种疾病，其中携带率较高的疾病为Gilbert综合征或Crigler-Najjar综合征(359例，20.02%)、常染色体隐性耳聋1A型(302例，16.84%)和钠牛磺胆酸共转运多肽缺陷病(291例，16.22%)，其高频变异位点为 UGT1A1基因c.211G>A位点、 GJB2基因c.109G>A位点和 SLC10A1基因c.800C>T位点。 结论:广东地区新生儿常见遗传病为常染色体隐性耳聋1A型、Gilbert综合征或Crigler-Najjar综合征、G6PD缺乏症、家族性高胆固醇血症和钠牛磺胆酸共转运多肽缺陷病，且存在人群高频携带位点；探索性地对新生儿常见遗传病进行基因筛查，可为新生儿基因筛查的开展积累数据和经验。

全羧化酶合成酶缺乏症（holocarboxylase synthetase deficiency，HCSD）是一种少见的常染色体隐性遗传病，临床表现缺乏特异性，若不及时治疗，致死率、致残率均较高。本文报道1例以气促起病的新生儿HCSD，经基因检测明确诊断，予生物素治疗，随访至3岁，智力运动及体格发育追赶至同龄儿正常范围。

线粒体是真核细胞内最重要的细胞器,无论动物或植物,任何组织和器官,每个细胞都包含有成百上千个线粒体,占细胞体积的10% ~40%.线粒体在起源、遗传、结构、形态、功能等方面极具特殊性:具双层膜结构,由1000余种蛋白质及特异性脂质分子构成;含自身基因组,具半自主复制能力;处于连续运动及融合/分裂过程中;在线粒体基因和细胞核基因的共同调控下进行自身的生物发生.线粒体是细胞的能量代谢中心.上世纪中叶,线粒体生物化学研究领域的发展突飞猛进,尤其是在电子传递链及线粒体氧化磷酸化相关研究方面,取得了许多里程碑式的成就,产生了多位诺贝尔奖得主.线粒体作为细胞的呼吸器官、"能量工厂"的认识得以确立,即线粒体通过脂肪酸氧化、三羧酸循环、电子传递链、氧化磷酸化作用,将所摄取的食物养分中的化学能通过氧化-还原反应转化为细胞通用的能量载体ATP,为细胞及机体正常生命活动提供主要能量来源[1].关于ATP合成酶工作原理和"分子马达"运转的可视化研究已成为生物大分子复合体结构与功能研究的经典范例.近期对线粒体呼吸链的研究更是达到新的高度,线粒体呼吸链复合物、超级复合物结构被逐一解析,使我们对线粒体呼吸链的组成形式及其分子作用机理有了更为深入全面的理解.

为全面揭示香蕉(Musa spp.)优良品种的全基因组变异类型,本研究采用高通量重测序技术,对当前香蕉主栽品种'Grand Nain'(AAA group,Cavendish subgroup)开展全基因组重测序,测序深度53.79 X.与野生香蕉'DH-Pahang'参考基因组比对,共检测到4598633个单核苷酸多态位点(SNP),484752个小片段插入缺失位点(Indel),57047个结构变异(SV),共导致36277个基因变异;代谢通路分析(KEGG)发现,植物激素信号转导途径相关基因的变异最多,存在442个基因变异,其中乙烯合成和信号转导途径中1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶基因(ACO)、1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶基因(ACS)、EIN3/EILs、ERS、RAN、EBF、EIN2等基因都存在变异.特别是序列分析发现'Grand Nain'中的MaACO1基因与参考基因组相比存在2个变异位点并导致氨基酸的突变,且在A和B基因组中MaACO1基因存在2个相邻的变异位点.本研究为香蕉贮藏保鲜等相关分子标记开发、基因功能研究,以及基于基因组编辑技术的香蕉遗传改良提供依据.

NAC转录因子在植物信号转导及非生物损伤过程中起重要作用.本实验从烟草cDNA文库中克隆了Nt-基因,cDNA编码区全长861 bp,编码286个氨基酸.进化树分析结果显示,NtNACI基因编码的氨基酸序列与马铃薯同源性最高.农杆菌介导的遗传转化获得37株转基因烟草,用20％ PEG6000处理转基因和野生型植株7d.结果显示,转基因植株的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的酶活性都高于野生型,丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量都低于野生型.RT-PCR分析结果显示,NtNACI基因以;基因表达高于野生型,脯氨酸合成的2个关键酶吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)和鸟氨酸-δ-氨基转移酶(δ-OAT)基因表达低于野生型.选取T0代转基因和野生型种子,对苗期根系进行耐旱性分析.结果发现,在300 mmol·L-1甘露醇胁迫下,转基因根系比野生型长,野生型根系的生长明显受到抑制.这表明转NtNACI基因的表达可能提高了植株的抗旱能力.

旨在克隆柠条锦鸡儿△1-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因(P5CS)的全长cDNA序列,研究其组织表达特异性,分析CkPSCS基因在低温、高盐和PEG处理下的表达情况,以阐明CkP5CS基因在柠条锦鸡儿中的生物学功能.利用RACE技术克隆P5CS基因cDNA序列,并对其全长基因进行生物信息学分析;构建系统发育树,研究其与相似序列的同源性;利用实时荧光定量PCR方法,分析CkP5CS基因的组织表达特异性以及在低温、高盐和渗透胁迫下的表达情况.结果显示,克隆得到柠条锦鸡儿P5CS基因全长cDNA序列,命名为CkP5CS,全长2 604 bp,包括5’非翻译区(5’-UTR) 102 bp,3’非翻译区(3’-UTR) 363 bp,开放阅读框2 139bp,能编码712个氨基酸,预测蛋白质分子量为76.8 kD,理论等电点为8.6,二级结构主要包括α-螺旋、延伸链和无规则卷曲.多序列比对和系统进化分析表明,柠条锦鸡儿P5CS与白刺花SdP5CS、大豆GmP5CS、豇豆VuP5CS同源性较高,分别为85.1％、84.2％和82.6％.实时荧光定量PCR结果显示,CkP5CS在柠条锦鸡儿的根、茎和叶中均有表达,没有组织特异性;同时,该基因的表达受低温、高盐和渗透胁迫的诱导.克隆得到柠条锦鸡儿CkP5CS基因,其在柠条锦鸡儿适应低温、高盐和渗透胁迫过程中发挥作用.

[目的]探讨全羧化酶合成酶缺乏症(HCSD)的临床及基因突变特点.[方法]回顾性分析2014至2017年经我院遗传代谢病实验室基因检测确诊的6例HCSD患儿的基因检测结果及其临床资料.[结果]共有6例患儿(3女3男),发病年龄7月～7岁3月.临床表现以反复顽固性皮疹为主,部分合并有生长发育落后、神经系统症状.实验室检查3例有高乳酸血症,尿GC-MS检测:均有3-羟基异戊酸(3HIV)、3-甲基巴豆酰甘氨酸(3HMG)、3-羟基丙酸(3HP)和甲基枸橼酸(Me-citrate)增高.血串联质谱检测:均有3-羟基异戊酰基肉碱(C5-OH)增高.患儿入院后予口服生物素及对症治疗,1周后皮疹明显消退.例1～4患儿均为HLCS基因第11外显子发生c.1522C＞T纯合子突变.例5患儿HLCS基因第8外显子发生c.1088T＞A纯合子突变.例6患儿HLCS基因第11外显子发生c.1544G＞A与c.1558G＞A复合杂合突变.其中,c.1558G＞A未见报道.[结论]全羧化酶合成酶缺乏症的临床表现缺乏特异性,对临床疑诊的病人可进行尿GC-MS和血MS-MS检测.基因检测有助于HCSD的诊断,c.1522C＞T纯合子突变可能与早发型HCSD有关;c.1558G＞A为新生突变.

目的 探讨儿童全羧化酶合成酶缺乏症(HLCSD)的临床表现、诊断、治疗及预后.方法 回顾分析1例HLCSD患儿的临床表现、实验室检查,并通过二代基因测序分析患儿及家系成员外周血基因突变情况.结果 患儿,女,4月龄起病,主要表现为反复顽固性皮疹.体液免疫检查示Ig系列全系下降,血串联质谱示3-羟基异戊酰基肉碱水平明显升高,尿气相质谱显示乳酸、3-羟基异戊酸、丙酮酸等明显升高.二代基因测序发现,患儿HLCS基因的第9号和第11号外显子上发现了突变位点c.1544G>A(S515N),c.1993C>T(R665X),为杂合突变,其中R665X为新发突变.其父母分别为基因突变携带者.结论 HLCSD临床表现不典型,对于难治性皮疹伴神经系统异常、生长发育障碍、持续性酸中毒、高乳酸血症等表现者,应考虑HLCSD可能,通过血串联质谱、尿气相质谱分析和基因筛查可尽早确诊.

目的 探讨多种羧化酶缺乏症(MCD)2种类型的临床特点、诊断与治疗方法.方法 应用气相色谱质谱(GC/MS)联用尿液有机酸分析、外周血生物素酶(BT)活性测定、BT及全羧化酶合成酶(HLCS)基因突变分析进行诊断与分型,对15例MCD患儿的临床资料进行总结分析并随诊.结果 1.MCD 15例患儿尿GC/MS分析见乳酸、3-羟基丁酸、3-羟基异戊酸,3-甲基巴豆酰甘氨酸、甲基枸橼酸及3-羟基丙酸.其中14例确诊为HLCS缺乏症,1例为BT缺乏症.2.HLCS缺乏症起病早,大多数出生后5个月内发病,14例均以反复皮疹为首发症状,伴反复气促9例,精神运动发育迟缓8例,反复呕吐5例,喂养困难3例,运动倒退、抽搐各1例.血气分析示持续性代谢性酸中毒,大部分患儿有酮尿、高乳酸血症、高尿酸血症、高氨血症、低血糖.除1例死亡外,13例给予生物素治疗,48 h内代谢紊乱纠正,随诊至今3～11(6.47 ±2.70)年,未再发,体格、智力发育正常.3.BT缺乏症1例患儿于1岁4个月起病,表现为神志改变、肢体颤抖,呼吸不规则,头颅磁共振检查提示胼胝体脱髓鞘样损害,起病第2天开始生物素治疗,随访1年,右侧肢体肌力仍未能完全恢复.结论 反复皮疹、气促、代谢紊乱是HLCS缺乏症的主要临床特征;BT缺乏症以神经系统损害更明显,常以神经系统急性脱髓鞘改变起病.GC/MS尿有机酸分析是早期诊断的重要依据.2种类型MCD早期开始生物素治疗疗效显著,长期随诊,预后良好,部分BT缺乏症治疗不及时可遗留神经系统后遗症.

目的 探讨基于目的基因捕获的高通量测序技术对串联质谱联合气相色谱-质谱技术在遗传代谢病(IMD)诊断中的应用价值.方法 收集中山大学附属第六医院遗传代谢病实验室通过串联质谱联合气相色谱-质谱技术检测的疑似阳性10例患儿及其父母外周血样本,通过包含有153个常见的IMD致病基因捕获探针的高通量测序技术对患儿进行基因检测,采用Sanger测序技术对患儿阳性突变位点进行验证,并对其父母相应的位点进行检测.结果 10例疑似IMD患儿,通过高通量测序技术确诊8例,包括全羧化酶合成酶缺陷症3例,甲基丙二酸血症mut型、甲基丙二酸血症cblB型、枫糖尿症Ia型、鸟氨酸氨甲酰转移酶缺乏症、Citrin缺陷症各1例.其中有1例经串联质谱联合气相色谱-质谱诊断为异戊酸血症的患儿,其基因检测发现1个错义突变(c.158G ＞C,p.R53P)和1个同义突变(c.732C＞T,p.D244D);另外1例疑诊为Citrin缺陷症的患儿,其基因检测发现1个错义突变(c.1156G ＞A,p.G386S)和1个同义突变(c.1194A＞G,p.L398L),这2例基因检测结果在理论上尚不能确诊.10例患儿中鸟氨酸氨甲酰转移酶缺乏症患儿的致病突变属于自身新发生的基因突变,而其他患儿的致病突变均遗传于各自的父母.此外,高通量测序所检测的结果均经Sanger测序验证,二者结果全部一致.结论 基于目的基因捕获的高通量测序技术在疑似IMD的检测中结果精确,不仅可为临床医师提供可靠的分子诊断依据,还能精准地进行疾病分型,有效地为后续临床治疗和遗传咨询提供依据.