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目的:感光细胞退行性病变是人类的一种常见致盲性疾病,严重危害人类健康,但目前针对这类疾病仍没有良好的医疗手段。现今,基因治疗和干细胞治疗是两类具有较好前景的治疗方案。在人类诸多与视网膜退行性病变相关的基因当中,CRB1基因不同位点的突变可以引起视网膜色素变性(Retinitis pigmentosa, RP)和利伯氏先天性黑蒙(Leber congenital amaurosis, LCA),但目前尚未有关于此基因突变进行基因治疗的报道,主要原因之一是CRB1基因比较大,不符合基因治疗的载体腺相关病毒(Adeno-associated virus, AAV)对基因片段大小的要求,且其编码的蛋白质结构复杂,各结构域的功能尚不十分明确。鉴于此,本论文旨在以斑马鱼为模型,分析其Crb2a蛋白各结构域的功能,在此基础上探索对人类因CRB1功能缺陷引起的RP和LCA的基因治疗方案。方法:首先,通过生物信息学比较斑马鱼不同Crb异构体与哺乳动物CRB1之间的同源性,确定crb2a为斑马鱼中与哺乳动物CRB1同源的基因。然后,对斑马鱼Crb2a蛋白的各结构域分区进行预测,结合对比分析自然界原本存在的不同异构体,分别克隆各单个结构域或结构域组合,在斑马鱼和细胞中分别检测其对crb2a突变鱼系表型的修复情况,介导蛋白——蛋白自身粘连的能力等,以此研究Crb2a各结构域的功能。在此基础上,选择基因大小适宜且保留Crb2a功能的重组形式,通过转基因技术在斑马鱼中验证对CRB1突变引起的视网膜疾病进行基因治疗的可行性。结果:生物信息学分析表明, crb2a具有3个Laminin G结构域和16个EGF结构域。同时,尽管自然界中获得广泛认可的具有功能的Crb蛋白通常由以上结构域组成,但cDNA克隆表明crb2a具有多种不同的剪接转录形式。在此基础上,我们通过基因工程技术,获得了8种不同结构域组合的重组crb2a。经体外转录成mRNA后,显微注射到斑马鱼胚胎中,观察是否能修复crb2a突变鱼系表型。结果证明了Crb2a的各个结构域具有相对独立功能,不同重组形式的Crb2a在不同的脏器展现出不同的修复效果。结论:本研究初步证明crb2a的多个结构域具有相对独立功能,通过重组crb2a基因,有望获得基因大小合适AAV载体,且能保留全长crb2a基本功能的修改形式,为基因治疗人类与CRB1相关的疾病提供新的条件。