本发明专利技术公开了tRNA m7G修饰相关基因WDR4、METTL1基因、转录本和/或蛋白产物、m7G修饰tRNA表达水平的验证方法，包括步骤检测WDR4点突变的小鼠的肾脏，获得不正常小鼠的肾小球系膜区域大小与肾小球的数量，给予小鼠施用正常的m7G修饰tRNA或WDR4、METTL1基因或蛋白，获得小鼠样本，检测小鼠样本的肾脏，获得小鼠样本的肾小球系膜区域大小与肾小球的数量，根据小鼠样本的肾小球系膜区域大小与肾小球的数量验证tRNA改性蛋白的效果。本发明专利技术提供了治疗机体发育异常等方面疾病的方法，该方法包括给予个体WDR4正常基因的表达，使得个体表现出METTL1蛋白水平、m7G修饰tRNA表达水平和修饰水平恢复，个体功能明显改善，自动地识别肾脏显微照片，建立统一的tRNA m7G修饰WDR4、METTL1基因表达水平的验证流程。METTL1基因表达水平的验证流程。METTL1基因表达水平的验证流程。
【技术实现步骤摘要】
tRNA m7G修饰、WDR4、METTL1在机体发育的功能和应用
[0001]本专利技术涉及分子生物学领域、医学领域、图像处理
，具体涉及tRNA m7G修饰、WDR4、METTL1在机体发育的功能和应用，本专利技术还涉及突变的WDR4基因、以及该变异位点的tRNA m7G修饰相关基因WDR4、METTL1基因、转录本和/或蛋白产物、m7G修饰tRNA表达水平的验证方法和检测试剂盒。
[0002]本专利技术关于诊断和治疗机体发育异常(包括神经系统、泌尿系统和生殖系统等)、脑萎缩、运动共济失调、智力障碍、记忆力下降等方面的作用和应用。此外，本专利技术还涉及含m7G修饰tRNA及其衍生物、WDR4、METTL1基因及其编码产物在孕前和产前的诊断筛查方法，以及m7G修饰tRNA及其衍生物、WDR4、METTL1基因及其编码产物用于制备提高智力、记忆力以及运动协调能力、生殖能力和改善肾功能等方面药物和保健品的用途。
技术介绍
[0003]转运RNA(tRNA)是机体蛋白翻译过程中的重要参与因子。成熟的tRNA含有丰富的修饰碱基，这些修饰对于tRNA正确折叠，维持tRNA结构稳定性和功能具有重要作用。tRNA m7G修饰发生在tRNA第46位碱基，在哺乳动物中由METTL1甲基转移酶和WDR4组成的蛋白复合物催化产生。然而tRNA m7G修饰在哺乳动物中的功能鲜有报道。临床上报道了一些发育异常病例包括先天性小头畸形、小头侏儒症、Galloway
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Mowat综合症等患者携带WDR4基因突变，但WDR4基因以及tRNA m7G修饰在其中的功能和作用并不清楚，目前也没有相应的治疗措施和有效药物。本专利技术涉及哺乳动物m7G修饰tRNA及其衍生物，tRNA m7G修饰相关基因WDR4和METTL1基因及其编码产物在诊断和治疗机体发育异常(包括神经系统、泌尿系统和生殖系统等)、脑萎缩、运动共济失调、智力障碍、记忆力下降等方面的作用和应用。此外，本专利技术还涉及含m7G修饰tRNA及其衍生物、WDR4、METTL1基因及其编码产物在孕前和产前的诊断筛查方法，以及m7G修饰tRNA及其衍生物、WDR4、METTL1基因及其编码产物用于制备提高智力、记忆力以及运动协调能力、生殖能力和改善肾功能等方面药物和保健品的用途。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一个突变的WDR4基因，所述突变的WDR4基因与野生型WDR4基因的差异在于1个突变，并且所述突变的WDR4基因导致机体发育异常、脑萎缩、运动共济失调、智力障碍或记忆力下降中任意一种的发生；所述突变为人WDR4基因转录本NM_033661.4c.509G突变为T，所述突变位点区的野生型WDR4基因的碱基序列如SEQ ID NO.1所示，或者，所述突变为小鼠WDR4基因转录本NM_021322.2c.664G突变为T，所述突变位点区的野生型WDR4基因的碱基序列如SEQ ID NO.2所示。
[0005]优选地，本专利技术提供了一种载体，所述载体包含上述的突变的WDR4基因。
[0006]优选地，本专利技术提供了一种宿主细胞，所述宿主细胞包含上述的突变的WDR4基因或上述的载体。
[0007]优选地，本专利技术还提供上述突变的WDR4基因或上述的载体或上述的宿主细胞在产
生机体发育异常、脑萎缩、运动共济失调疾病动物模型中的应用。
[0008]优选地，本专利技术还提供上述突变的WDR4基因或上述的载体或上述的宿主细胞在制备试剂盒中的应用，所述试剂盒用于产生机体发育异常、脑萎缩、运动共济失调、智力障碍或记忆力下降中任意一种疾病疾病动物模型。
[0009]优选地，本专利技术提供一种用于诊断机体发育异常、脑萎缩、运动共济失调、智力障碍或记忆力下降中任意一种疾病疾病的诊断剂，所述诊断剂包含能够特异性扩增WDR4基因的引物。
[0010]进一步地，所述WDR4基因突变为WDR4基因NM_033661.4c.509G>T突变，所述突变位点区的野生型WDR4基因的碱基序列如SEQ ID NO.1所示。
[0011]优选地，所述引物包括上游引物和下游引物，所述上游引物序列如SEQ ID No.3所示；所述下游引物序列如SEQ ID No.4所示。
[0012]进一步地，所述诊断剂通过PCR、Southern印迹法、DNA序列分析、原位杂交进行突变的检测。
[0013]进一步地，本专利技术提供一种诊断剂在制备用于检测WDR4基因的突变和/或用于诊断机体发育异常、脑萎缩、运动共济失调、智力障碍或记忆力下降中任意一种疾病疾病的试剂盒中的应用。
[0014]针对tRNA m7G修饰在哺乳动物中的功能不明的问题，本专利技术的主要目的在于明确tRNA m7G修饰及其相关修饰基因WDR4、METTL1在哺乳动物机体发育、功能行使方面的作用，并公开涉及tRNA m7G修饰及其相关修饰基因WDR4、METTL1在治疗神经系统、泌尿系统和生殖系统的应用。
[0015]本专利技术明确了WDR4基因突变可导致小鼠发育异常，该小鼠表现出生长发育迟缓，脑畸形，学习认知障碍，共济失调，肾脏损伤，生殖功能丧失等，其分子机制是由于WDR4突变导致METTL1蛋白水平异常，tRNA m7G修饰和表达水平异常，蛋白翻译紊乱导致。基于此，本专利技术提供了一种对个体进行机体发育异常(包括神经系统、泌尿系统和生殖系统等)、脑萎缩、运动共济失调、智力障碍、记忆力下降等方面的早期筛查、诊断方法，其步骤如下：
[0016]tRNA m7G修饰相关基因WDR4、METTL1基因、转录本和/或蛋白产物、m7G修饰tRNA表达水平的验证方法，所述方法包括以下步骤：
[0017]步骤1，检测WDR4点突变的小鼠的肾脏，获得不正常小鼠的肾小球系膜区域大小与肾小球的数量；
[0018]步骤2，给予小鼠施用正常的m7G修饰tRNA或WDR4、METTL1基因或蛋白，获得小鼠样本；
[0019]步骤3，检测小鼠样本的肾脏，获得小鼠样本的肾小球系膜区域大小与肾小球的数量。
[0020]进一步地，步骤1中，检测WDR4点突变的小鼠的肾脏，获得不正常小鼠的肾小球系膜区域大小与肾小球的数量的子步骤为：
[0021]检测WDR4点突变的小鼠的肾脏，获得不正常小鼠的肾小球系膜区域大小与肾小球的数量的子步骤为：
[0022]制备基因不正常的小鼠肾脏石蜡切片，对肾脏石蜡切片染色，扫描染色后的肾脏石蜡切片获得肾脏图片，根据肾脏图片计算小鼠样本的肾小球系膜区域大小与肾小球的数
量。
[0023]进一步地，步骤2中，给予小鼠施用正常的m7G修饰tRNA或WDR4、METTL1基因或蛋白，获得小鼠样本的子步骤为：利用AAV
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PHeB嗜神经病毒构建野生型WDR4表达载体(OE)，对照载体为Vec，给予WDR4点突变的小鼠注射相应的病毒，每只小鼠注射病毒量为2.5
×
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v.g.。
[0024]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.突变的WDR4基因，其特征在于，所述突变的WDR4基因与野生型WDR4基因的差异在于1个碱基突变，所述突变的WDR4基因导致机体发育异常、脑萎缩、运动共济失调、智力障碍或记忆力下降中任意一种的发生；所述突变为WDR4基因转录本NM_033661.4c.509G突变为T，所述突变WDR4基因的碱基序列如SEQ ID NO.1所示，或者，所述突变为WDR4基因转录本NM_021322.2c.664G突变为T，所述突变WDR4基因的碱基序列如SEQ ID NO.2所示。2.一种载体，其特征在于，所述载体包含权利要求1所述的突变的WDR4基因。3.一种宿主细胞，其特征在于，所述宿主细胞包含如权利要求1所述的突变的WDR4基因或如权利要求2所述的载体。4.如权利要求1的突变的WDR4基因或如权利要求2所述的载体或如权利要求3所述的宿主细胞在产生机体发育异常、脑萎缩、运动共济失调、智力障碍或记忆力下降中任意一种的疾病动物模型中的应用，或在制备试剂盒中的应用，所述试剂盒用于产生机体发育异常、脑萎缩、运动共济失调、智力障碍或记忆力下降中任意一种疾病动物模型。5.用于诊断机体发育异常、脑萎缩、运动共济失调、智力障碍或记忆力下降中任意一种疾病的诊断剂，其特征在于，所述诊断剂包含能够特异性扩增WDR4基因突变的引物，其中，所述WDR4基因突变为WDR4基NM_033661.4c.509G>T突变，所述突变位点区的野生型WDR4基因的碱基序列如SEQ ID NO.1所示。6.根据权利要求5所述的诊断剂，其特征在于，所述引物包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：林水宾，马结仪，郑思仪，
申请(专利权)人：中山大学附属第一医院，
类型：发明
国别省市：
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