研究目的：　　先天性白内障是儿童常见的致盲性眼病，约1/3的先天性白内障与遗传因素有关。目前，至少发现了70个先天性白内障相关的致病基因及位点。通过对先天性白内障进行遗传学研究，不仅能够加深我们对该病的发生、发展的认识，而且有助于阐明先天性白内障的致病机制，为先天性白内障的产前诊断和基因治疗打下坚实的基础。本研究首先对两个遗传性先天性白内障家系进行疾病相关候选基因筛查，随后应用生物信息学方法预测基因突变的致病性，最后采用体外细胞转染的方法研究其致病的分子机制。　　研究方法:　　本实验研究对象来自就诊于郑州市眼科医院的两个先天性白内障家系，两个家系所有成员均接受详细的病史调查、眼科检查及全身其他系统的临床检查。依据家系患者信息绘制家系图谱。经两个家系所有成员的知情同意后，采集所有家系成员外周血样本，提取及纯化基因组DNA。根据基因型-表型的关系，基于NCBI、ENSEMBLE和HGMD等数据库，建立先天性白内障主要致病基因系列引物库（包含外显子和两侧的内含子区域），PCR扩增对应候选区域，Sanger测序分析筛查结果。在生物信息学分析中，通过SIFT、PolyPhen-2、Mutation Taster、同源建模和疏水性分析等软件预测突变对蛋白质结构、功能的影响。在分子机制研究中，设计PCR高保真搭桥引物从患者全基因组中扩增目标编码序列，通过 DNA体外重组技术构建野生型基因表达载体（pSIN-CRYGS/Flag-WT），而后利用定点突变技术获得突变型基因表达载体（pSIN-CRYGS/Flag-S82P），将野生型基因表达载体和突变型基因表达载体（pSIN-CRYGS/Flag-WT、pSIN-CRYGS/Flag-S82P）转染晶状体上皮细胞及HEK-293细胞，细胞免疫荧光观察蛋白亚定位情况，Western Blot半定量检测蛋白表达情况，流式细胞术检测细胞凋亡，综合以上分子生物学手段，阐明基因突变的发病机制。　　研究结果：　　1.两家系系谱分析结果：经详细病史调查及眼科检查，家系一患者白内障表型为核性白内障，家系二患者白内障表型为后极性白内障。两个家系遗传方式均为常染色体显性遗传。根据候选基因测序结果显示：家系一：CRYGS基因的第244位碱基由胸腺嘧啶变为胞嘧啶（c.244T>C）,导致了第82位氨基酸由丝氨酸变为脯氨酸（p.82S>P），经 NCBI、ENSEMBLE和 HGMD等数据库的序列比对和文献回顾，结合生物信息学预测和家系共分离分析， CRYGS(c.244T>C)是一个新的致病突变。该家系所有患者中都携带这个新的突变，而此突变在该家系正常成员和100个健康对照者中均未出现。家系二：CRYBA1基因第279位到281位碱基缺失（c.279-281delGAG），导致了第91位的甘氨酸的缺失（?G91），经序列比对和文献回顾，发现这是一个已知的缺失突变。该家系所有患者都检测出这个缺失，而该缺失在此家系正常成员和100个健康对照者中均未发现。　　2.生物信息学分析及分子机制研究：我们选择性的对家系一的突变CRYGS(c.244T>C)进一步进行生物信息学分析以及分子机制研究。生物学信息分析结果显示：SIFT、PolyPhen-2和Mutation Taster均预测CRYGS(c.244T>C)这一错义突变能够影响蛋白质结构和功能；同源建模和疏水性分析显示野生型蛋白和突变型蛋白在结构和疏水性方面差异不明显。突变功能研究结果分析：瞬时转染 pSIN-CRYGS/Flag-WT和 pSIN-CRYGS/Flag-S82P，使晶状体上皮细胞过表达野生型和突变型融合蛋白，细胞免疫荧光观察结果提示突变型蛋白未出现明显聚集，但其细胞丝状骨架结构较野生型明显减少；在HEK-293中转染pSIN-CRYGS/Flag-WT和pSIN-CRYGS/Flag-S82P，对目的蛋白进行Western Blot分析，结果显示突变蛋白表达较野生型明显减少；流式细胞术结果显示突变型细胞早期凋亡率高于野生型。　　研究结论:　　1.本研究在家系一中发现了CRYGS基因上一个新的致病突变(c.244T>C)，进一步扩大了常染色体显性先天性白内障相关基因突变谱。研究结果提示CRYGS(c.244T>C)突变可通过减少 CRYGS蛋白表达，扰乱细胞骨架结构，诱导细胞早期凋亡等途径，导致先天性核性白内障的发生。　　2.本研究在家系二中发现 CRYBA1基因的279位到281位碱基缺失（c.279-281delGAG）能够导致先天性后极性白内障的发生。