人类遗传学分析
鉴定GIGYF1 LGD变异及其遗传模式,评估与ASD的关联。
对SPARK和SSC队列的WES/WGS数据进行分析,筛选GIGYF1 LGD变异,并进行de novo富集和传递不平衡检验。
GIGYF1 disruption associates with autism and impaired IGF-1R signaling
包含人类遗传学队列分析、条件性基因敲除小鼠行为学与神经发生分析、细胞分子机制研究等多层级证据,并进行功能与机制验证。
Gigyf1条件性敲除小鼠(Nestin-Cre) HEK293T细胞(GIGYF1敲除) HeLa细胞 神经祖细胞(neurosphere培养)
GIGYF1 LGD变异在ASD队列中的de novo富集和传递不平衡 Gigyf1单倍剂量不足小鼠的社交行为表型 Gigyf1缺失导致上层皮层神经元减少的机制 GIGYF1调控IGF-1R回收的细胞实验
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
鉴定GIGYF1 LGD变异及其遗传模式,评估与ASD的关联。
对SPARK和SSC队列的WES/WGS数据进行分析,筛选GIGYF1 LGD变异,并进行de novo富集和传递不平衡检验。
评估Gigyf1单倍剂量不足和纯合敲除对小鼠社交、重复行为、焦虑和认知的影响。
利用Gigyf1条件性敲除小鼠(cHET和cKO),进行三箱社交、大理石埋藏、高架十字迷宫、开放场、明暗箱、水迷宫和物体识别等行为测试。
探究Gigyf1缺失对胚胎期神经发生的影响。
通过免疫组化检测E14.5和E18.5皮层中上层神经元标记物(Satb2, Brn2)和深层神经元标记物(Tbr1, Ctip2)的表达,并分析神经祖细胞增殖和分化。
阐明GIGYF1调控IGF-1R信号通路的机制。
在HEK293T细胞中构建GIGYF1敲除细胞系,检测IGF-1刺激后pIGF-1R、pERK、pAKT水平;进行免疫共沉淀、免疫荧光、表面生物素化实验分析GIGYF1与IGF-1R的相互作用及回收。
验证IGF-1能否挽救Gigyf1缺陷引起的神经祖细胞增殖缺陷。
从E14.5胚胎皮层分离神经祖细胞进行神经球培养,加入IGF-1刺激,测量神经球直径。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养 | DMEM培养基 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| 胎牛血清 | Thermo Fisher Scientific | 10100147 | |
| 青霉素和链霉素 | Thermo Fisher Scientific | 15140122 | |
| 转染 | Lipofectamine 3000转染试剂 | Thermo Fisher Scientific | L3000015 |
| 基因敲除 | LentiCRISPR V2载体 | Addgene | 52961 |
| pCMV-VSV-G包装质粒 | Addgene | 8454 | |
| psPAX2包装质粒 | Addgene | 12260 | |
| 嘌呤霉素 | -- | -- | |
| 免疫印迹 | GIGYF1抗体 | Bethyl | A304-132A-M |
| HA标签抗体 | CST | 3724s | |
| Flag标签抗体 | CST | 14793s | |
| 抗磷酸化IGF-1R-β (Tyr1131)/胰岛素受体β (Tyr1146)抗体 | CST | 3021s | |
| 抗IGF-1R-β抗体 | CST | 9750s | |
| 抗磷酸化Akt (Ser473)抗体 | CST | 4060s | |
| 抗Akt抗体 | CST | 9272s | |
| 抗磷酸化p44/42 MAPK (Thr202/Tyr204)抗体 | CST | 4370s | |
| 抗p44/42 MAPK抗体 | CST | 9102s | |
| 抗p27 Kip1抗体 | CST | 3686s | |
| 抗Cyclin D1抗体 | CST | 55506s | |
| 抗Grb10抗体 | Santa Cruz | sc-74509 | |
| 抗IGF-1R-α抗体 | Santa Cruz | sc-81464 | |
| 抗TMEM98抗体 | Millipore-Sigma | HPA053385 | |
| 免疫荧光 | 抗Satb2抗体 | Abcam | ab92446 |
| 抗Tbr2抗体 | Abcam | ab23345 | |
| 抗BrdU抗体 | Abcam | ab6326 | |
| 抗Ctip2抗体 | Abcam | ab18465 | |
| 抗Pax6抗体 | BioLegend | PRB-278P | |
| 抗磷酸化组蛋白H3抗体 | Millipore-Sigma | 07-424 | |
| 抗EEA1抗体 | CST | 3288s | |
| 抗Rab5A抗体 | CST | 46449s | |
| 抗Rab4抗体 | CST | 2167s | |
| 抗Rab11抗体 | CST | 5589s | |
| 抗Rab7抗体 | CST | 9367s | |
| 抗Lamp1抗体 | CST | 9091s | |
| 抗网格蛋白重链抗体 | CST | 4796s | |
| 抗Caveolin-1抗体 | CST | 3267s | |
| 抗Ki67抗体 | CST | 9129s | |
| 抗Tbr1抗体 | CST | 49661s | |
| 抗Brn2抗体 | Santa Cruz | sc-393324 | |
| 抗兔488二抗 | Thermo Fisher Scientific | SA5-10018 | |
| 抗兔Cy3二抗 | Thermo Fisher Scientific | A10522 | |
| 抗鸡GFP抗体 | Aves Labs | GFP-1020 | |
| DAPI染色液 | Sigma-Aldrich | D9542 | |
| 神经球培养 | Accutase消化液 | Thermo Fisher Scientific | 00-4555-56 |
| DMEM/F12培养基 | Gibco | 11320033 | |
| B27补充剂 | Gibco | 17504044 | |
| 碱性成纤维细胞生长因子 | Peprotech | -- | |
| 表皮生长因子 | Invitrogen | -- | |
| 细胞刺激 | 胰岛素样生长因子1 | Thermo Fisher Scientific | PHG0078 |
| 免疫沉淀 | NP40裂解液 | Beyotime Biotechnology | P0013F |
| 抗HA免疫磁珠 | Bimake | B26201 | |
| 抗Flag免疫磁珠 | Bimake | B23101 | |
| 表面生物素化 | 磺基-NHS-SS-生物素 | Thermo Fisher Scientific | PG82077 |
| NeutrAvidin琼脂糖 | Thermo Fisher Scientific | 29200 | |
| 蛋白质检测 | SuperSignal West Femto最大灵敏度底物 | Thermo Fisher Scientific | A38556 |
| 免疫印迹 | PVDF膜 | Millipore-Sigma | IPVH15150 |
| Halt蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物 | Thermo Fisher Scientific | 78446 | |
| 免疫荧光 | 牛血清白蛋白 | Genview | FA016-25G |
| 分子克隆 | Phanta Max超高保真DNA聚合酶 | Vazyme | P505-d1 |
| FastDigest BsmBI限制酶 | Thermo Fisher Scientific | FD0454 | |
| SgsI限制酶 | -- | -- | |
| XhoI限制酶 | -- | -- | |
| 动物实验 | 溴脱氧尿苷 | Millipore-Sigma | -- |
| 乙炔基脱氧尿苷 | Millipore-Sigma | -- | |
| Click-iT EdU试剂盒 | Thermo Fisher Scientific | C10338 | |
| 细胞系 | HEK293T细胞 | Cobioer | CBP60439 |
| HeLa细胞 | Cobioer | CBP60232 | |
| 质粒构建 | pCAGGS-IRES-GFP载体 | -- | -- |
| pcDNA3.1-3xFlag-IGF-1R质粒 | Youbio Biological Technology Company | -- |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 人类遗传学分析 | GIGYF1 LGD变异的筛选标准(GQ, DP, AB)和队列构成 阅读提示:Methods: WES and WGS data, De novo enrichment and transmission disequilibrium analysis |
| 小鼠行为学测试 | 小鼠品系(C57BL/6J)、年龄(4-8周)、性别(雄性)、行为测试顺序和间隔 阅读提示:Methods: Mice, Behavioral tests |
| 皮质发育分析 | 胚胎时期(E14.5, E18.5)、标记物(Satb2, Brn2等)、BrdU/EdU脉冲标记方案 阅读提示:Methods: Immunohistology, Injection of S-phase tracer |
| 细胞实验 | 细胞系(HEK293T, HeLa)、IGF-1刺激浓度和时间点、转染量 阅读提示:Methods: Cell culture and transfection, Western blot assay |
| GIGYF1 KO细胞构建 | sgRNA序列、载体(LentiCRISPR V2)、筛选浓度(2 μg/mL嘌呤霉素) 阅读提示:Methods: LentiCRISPR V2-mediated GIGYF1 KO cells |