报告人：罗岚 院系：生命科学与技术学院 专业班级：生物科学0901 指导老师：苏莉教授 中国家族先天性缺牙的分子遗传学研究 报告人：罗岚 院系：生命科学与技术学院 专业班级：生物科学0901 指导老师：苏莉教授
报告内容 先天性缺牙的研究背景 先天性缺牙的研究内容 小结与展望
什么是先天性缺牙？ 在牙胚形成过程中恒牙未能发育和形成。发生率为： 分为： 1. 非综合征型缺牙 （单纯缺牙） 2. 综合征型缺牙 （缺牙并伴随毛发稀少、汗腺少等）。 危害：严重影响患者的咀嚼、发音功能、颜面美观、身心发育和心理健康。 6颗以下：个别牙先天缺失 多数牙缺失和全口无牙
先天性缺牙的研究进展 病因：遗传因素、胎幼儿发育不良等 目前缺牙防治手段： 1）义齿修复 优点：针对已表现为缺牙的患者 缺陷：治标不治本 2）产前诊断 优点：从根本上防止疾病的发生 缺陷：遗传信息不足
先天性缺牙的研究策略 先天性缺牙的研究意义 遗传信息 先天性缺牙 基因突变 丰富先天性缺牙的遗传信息； 通过产前诊断减少缺牙的发生率； 研发新药干预牙齿的发育不良。
研究总路线 家系的收集 家系外周血DNA的提取 临床检查 候选基因的筛查 待测区域的选择 测序结果 进化分析 蛋白质三维结构分析 表型与基因型的关系
家系的收集——系谱图 家系来源：中南医院口腔科 杨艳主任 遗传方式：伴X隐性遗传 注： 和 分别表示男性和女性患者， 和 分别表示正常男性和女性。 表示锥形牙患者。箭头所示为先证者，斜线表示该个体已死亡。 遗传方式：伴X隐性遗传
研究总路线 家系的收集 家系外周血DNA的提取 临床检查 候选基因的筛查 待测区域的选择 测序结果 进化分析 蛋白质三维结构分析 表型与基因型的关系
临床检查 8 7 6 5 4 3 2 1 经临床检验：非综合征型缺牙 molars premolars can incisors Ⅱ1 ☆ IV1 ？ IV2 IV3 1 2 3 4 5 6 7 8 经临床检验：非综合征型缺牙
研究总路线 家系的收集 家系外周血DNA的提取 临床检查 候选基因的筛查 待测区域的选择 测序结果 进化分析 蛋白质三维结构分析 表型与基因型的关系
家系外周血DNA的提取 外周血 从白细胞中获得全基因组 通过PCR将待测序列扩增 待测样本PCR产物的检测： 1: Ⅲ4 2: Ⅲ3 1: Ⅲ4 2: Ⅲ3 3: Ⅳ3 4: Ⅳ1 5: Ⅲ1
研究总路线 家系的收集 家系外周血DNA的提取 临床检查 候选基因的筛查 待测区域的选择 测序结果 进化分析 蛋白质三维结构分析 表型与基因型的关系
基因的筛查-候选基因的信息 MSX1：常染色体遗传，以前磨牙为主（5） PAX9：常染色体显性遗传，以磨牙为主（6、7） EDA：伴X隐性遗传，以切牙和尖牙为主（1、2）
基因的筛查—EDA的信息
实验结果—测序图谱 normal patient 突变位点：c. 779T>G 氨基酸改变：第260号氨基酸由异亮氨酸（Ile）变为丝氨酸（Ser） 200个正常样本中不存在这个突变 carrier
研究总路线 家系的收集 家系外周血DNA的提取 临床检查 候选基因的筛查 待测区域的选择 测序结果 进化分析 蛋白质三维结构分析 表型与基因型的关系
进化分析 从进化角度看，EDA编码的第260号氨基酸高度保守。
研究总路线 家系的收集 家系外周血DNA的提取 临床检查 候选基因的筛查 待测区域的选择 测序结果 进化分析 蛋白质三维结构分析 表型与基因型的关系
蛋白质三维结构分析 1. 突变p.Ile260Ser位于EDA蛋白的TNF 同源区域，并且Ile260与Ile371形成了两个氢键。 2. 突变前：Ile374, Ile260, Val262, Leu266和Leu271的疏水侧链形成了一个疏水中心； 突变后：疏水中心被破坏。
研究总路线 家系的收集 家系外周血DNA的提取 临床检查 候选基因的筛查 待测区域的选择 测序结果 进化分析 蛋白质三维结构分析 表型与基因型的关系
基因型与表型的关系 先天性缺牙 基因突变 影响EDA蛋白与受体EDAR的相互作用
成果小结 对未来的展望 1. 首次发现导致先天性缺牙的EDA基因上新突变位点：p.Ile260Ser; 2. 发现该氨基酸的改变影响EDA蛋白的三级结构，从而影响EDA蛋白功能； 3. 完成了题为《Novel EDA p.Ile160Ser mutation causes X-linked non-syndromic hypodontia in a Chinese family》的论文撰写。 对未来的展望 1. 针对EDA基因产前诊断检测技术的研发； 2. 基于EDA蛋白结构的药物设计
感谢 生命科学与技术学院 苏莉教授的指导； 武汉大学中南医院口腔科杨艳主任临床上的大力协助； 华中科技大学物理学院肖奕教授课题组在蛋白质空间结构分析上的指导； 武汉市卫生局资助课题； 各位领导、评委老师的指导。 本研究从文献查阅、方案设计、结果分析到论文撰写，均由本科生在苏莉教授的指导下独立完成，没有研究生的帮助，因此尽管这是一段崎岖的道路，但我们收获很多！而且我们还会一直走下去！