轨迹控制区域,β
LCR-β;LCRB
细胞遗传学定位:11p15.4 基因组坐标(GRCh38):11:5,269,925-5,304,186(来自 NCBI)
▼ 说明
血红蛋白β(HBB;141900)位点控制区(LCRB)被认为将整个 60 kb β-珠蛋白基因簇组织成一个活跃的染色质结构域,并增强单个珠蛋白基因的转录。类似的LCR存在于α-珠蛋白基因簇(见152422)、视色素基因簇(见300824)、主要组织相容性复合体基因簇和生长激素基因簇(见139250)等中。
▼ 克隆与表达
LCRB区域的核苷酸序列最初被描述为位于ε-珠蛋白基因(HBE1;HBE1;142100)(Tuan等,1985)。在转基因小鼠中进行研究时,β-LCR 允许高水平的位置无关、拷贝数依赖性和红细胞特异性珠蛋白基因表达(Grosveld 等,1987),以及珠蛋白基因相对位置的重要性β-LCR 在其发育表达中的相关性已得到证实(Enver 等人,1990)。超敏感序列也被称为位点激活区(LARs),β-LAR 被称为β-显性控制区,β-DCR。
▼ 分子遗传学
Perichon等人(1993)证明了镰状细胞性贫血患者LCRB区域1个片段的种族间多态性。在与 5 种主要 β-S 单倍型中的每一种的强连锁不平衡中观察到简单序列重复的独特多态性模式。
β-珠蛋白基因簇中LCR的缺失会导致β-珠蛋白基因和簇中的其他基因沉默,即使这些基因本身是完整的。Driscoll 等人(1989)描述了一名患有 γ-δ-β 地中海贫血(见 613985)的西班牙裔患者,该患者是由从头突变引起的,该突变涉及 HBE1 基因(包括 LCRB(152424.0001))约 30 kb 的 5 引物缺失。该缺失导致缺失下游 60 kb 处物理完整的 HBB 基因失去功能。LCR 缺失的这种非凡效果被认为是由于与非功能基因相关的染色质状态发生改变(DNase I 抗性)所致。
Nieto 等人(2014)在一名 34 岁男性中发现了一个 1,992-bp 杂合性缺失(称为 \ 'Toledo')仅影响LCR的超敏感位点3(HS3)区域。无法进行家庭研究来确定缺失是否是遗传性的。该患者的 α 和 β 珠蛋白基因直接测序结果正常。研究结果表明,HS3 的杂合缺失不会严重损害人类 β-珠蛋白基因的表达;然而,Nieto et al.(2014)指出,这种缺失与影响β-珠蛋白基因表达的更严重突变的共同遗传可能会导致更严重的表型。Nieto et al.(2014)还指出,LCR 缺失对小鼠的影响通常与对人类的影响并不对应,从而限制了这些模型的临床用途。
▼ 动物模型
Navas 等人(2002)生成了携带缺乏 LCR 的人 β-珠蛋白基因座 YAC 的转基因小鼠系,以确定 LCR 是否是珠蛋白基因激活所必需的。通过RNase保护分析β-珠蛋白基因表达,但在发育的任何阶段均未产生可检测水平的ε-、γ-(142200)和β-珠蛋白基因转录物。在携带 γ-珠蛋白启动子突变体的 β-YAC 转基因小鼠中也发现了 γ-珠蛋白基因表达的缺乏,该突变体导致胎儿血红蛋白的遗传性持久性(见 142200.0026),并且 HS3 核心缺失在胚胎发育过程中特异性地消除了 γ-珠蛋白基因的表达。确定的红细胞生成。作者得出结论,LCR 的存在是珠蛋白基因表达的最低要求。
Navas et al.(2003)通过突变β-珠蛋白基因座YAC中的GT6并测量GT6突变的β-YAC中β-珠蛋白基因的活性,评估了LCR的HS3内的GT6基序对下游珠蛋白基因表达的贡献转基因小鼠。他们发现在胚胎红细胞生成过程中ε-和γ-珠蛋白基因的表达减少。在确定的红细胞生成过程中,γ-珠蛋白基因表达显着降低,而β-珠蛋白基因表达与野生型对照几乎没有区别。Navas et al.(2003)得出结论,GT6基序对于胚胎红细胞生成过程中正常的ε-和γ-球蛋白基因表达以及胎儿肝脏中确定的红细胞生成过程中的γ-球蛋白基因表达是必需的。
▼ 等位基因变异体(1个精选示例):
.0001 地中海贫血,γ-δ-β
LCRB,30-KB DEL
Driscoll 等人(1989)描述了一名患有 γ-δ-β 地中海贫血(见 613985)的西班牙裔患者,其原因是 HBE1 基因(包括 LCRB)大约 30 kb 5-prime 的从头缺失。