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脆性X综合征(fragile X syndrome,FXS)是一种常见的遗传性智力低下疾病。其致病基因——脆性X智力障碍1基因(fragile X mental retardation 1 gene,FMR1)定位克隆于Xq27.3,长38Kb,由17个外显子和16个内含子组成,编码一个选择性RNA结合蛋白,称为脆性X智力障碍蛋白(fragile X mental retardation protein,FMRP)。已有的研究表明,FMR1基因存在复杂的可变剪接表达,且可变剪接参与了FMR1基因功能和活性的调节。但是,对不同异构体的生理功能仍知之甚少。为了研究物种间FMR1基因的可变剪接表达差异,本研究利用公认的比较基因组学分析工具,对不同物种FMR1基因保守序列、内含子序列、可变剪接表达谱进行比较分析,并对FMR1基因各外显子进行选择压力分析,籍此预测可变剪接对FMR1基因的影响。结果表明,各物种间FMR1基因存在不同程度的可变剪接,并存在物种特异性剪接方式;可变剪接与FMR1的功能进化密切相关,特别是外显子12的剪接。为进一步研究人类FMR1的可变剪接表达,本研究利用T克隆-测序技术,对人不同组织细胞FMR1基因可剪表达谱进行分析,发现了两种新的可变剪接产物,结合本课题组之前发现的新的剪接产物,表明人类FMR1基因可变剪接远比已知的要复杂得多;含有编码区全长序列的剪接产物(ISO1)的表达丰度较低,而人体中主要的剪接产物是ISO17和ISO7,均涉及外显子12跳跃的剪接,但不同组织中两者的比例并不一致。本课题组在之前的研究中发现并证实了一个FMR1基因新型外显子,为了研究该外显子的插入对FMRP的影响,本研究利用分子克隆技术,构建含全长编码区序列真核表达载体:p EGFP-N2-FMR1和含新型外显子的FMR1基因真核表达载体:p EGFP-N2-△FMR1。重组质粒转染HEK293T胞和He La细胞后,荧光显微镜观察GFP融合蛋白表达。结果发现,含新型外显子的融合蛋白细胞内定位发生了改变。为了进一步研究该外显子的插入对FMRP功能的影响,本研究利用分子克隆技术,构建含新型外显子的FMR1基因慢病毒过表达载体:p LEX-MCS-△FMR1,并通过基因芯片技术检测含新型外显子转录本过表达对相关基因表达的影响。结果发现117个差异表达基因,其中,SLC7A11基因可能参与FMRP相关信号通路的调控。本研究可为进一步研究可变剪接对FMRP功能的影响打下基础,并对FXS的发病机制的研究提供新的方向。