赛福解码(北京)基因科技有限公司
功能验证平台

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功能验证实验介绍



功能验证实验是指:针对临床发现的遗传病疑似致病的新发突变基因或新发基因突变,通过实验室的手段加以验证的实验模式,主要采用构建体内体外研究平台,利用相应的分子实验对突变发生后基因功能改变进行评估,以及其对生物体的影响加以评估。

根据OMIM基因图谱统计,截至2019年10月22日,已经明确分子机制的遗传病表型有6517种,已经明确存在引起表型改变突变的基因4164种,而且这一数字正在日益扩大,新的致病基因和致病机制正在被全球范围内的医生学者加以研究。

国内临床医生常常能在临床工作中发现有研究意义的遗传疾病和相应的基因突变,但是由于工作繁忙而缺乏时间和精力来进行科学研究,从实验的选题到最终实验的落实,需要专业的人士进行评估把关以及成本控制。

历经一年的准备和试验,赛福基因的功能验证服务终于正式上线,赛福基因将采用一对一的个性化服务模式,为医生提供基因功能验证的整体解决方案。



功能验证服务流程图




基因功能验证案例


基因功能验证案例I


采用电压钳技术,对SCN8A 双等位基因变体引起进展性和/或癫痫性脑病(DEE)进行研究。

Wengert E R, Tronhjem C E, Wagnon J L, et al. Biallelic inherited SCN8A variants, a rare cause of SCN8A‐related developmental and epileptic encephalopathy[J]. Epilepsia, 2019 Oct 17.


           


图一、两个患者家系图,显示两个家系父母均携有杂合的SCN8A的突变,且其临床症状与其子女相比较为轻微。



图二、一号家系突变导入细胞系后的功能改变,提示两个突变均有对基因功能的影响,且影响程度不同。



图三、二号家系突变导入细胞系后的功能改变,提示两个突变均有对基因功能的影响,且影响程度不同。


结合临床资料和细胞水平验证,结果表明:在极少数情况下,SCN8A 诱导的DEE可能由于两个变异体的遗传所致,而这两个变异体均表现出降低的通道活性。在这些家族中,双等位基因遗传的个体比杂合显性遗传的个体病情更为严重。


基因功能验证案例II


采用突变敲入小鼠,对引起复发性Dravet综合征的SCN1A 错义突变进行研究。

Ricobaraza A, Mora-Jimenez L, Puerta E, et al. Epilepsy and neuropsychiatric comorbidities in mice carrying a recurrent Dravet syndrome SCN1A missense mutation[J]. Scientific Reports, 2019 Oct 2;9(1)




图一、突变敲入后的杂合小鼠的生理改变,提示小鼠杂合生存率降低。




图二、突变敲入后的杂合小鼠的电生理改变(a),提示杂合小鼠的热诱发癫痫阈值降低(b)。




图三、突变敲入后的杂合小鼠的行为学改变,提示杂合小鼠的行为学改变。


实验结果表明:SCN1A 错义突变的敲入,引起了小鼠一系列的表型,提示了SCN1A 错义突变的致病。