[发明专利]GCK基因突变的细胞模型及其构建方法和应用

说明书

本发明涉及生物技术技术领域，尤其是涉及一种GCK基因突变的Hela细胞模型及其构建方法和应用，其中，构建方法包括以下步骤：针对GCK基因需要突变的目的基因位点，设计gRNA靶点；根据gRNA靶点合成插入片段，并构建敲除质粒；将敲除质粒转染至Hela细胞，得到GCK基因突变的Hela细胞模型；其中，所述gRNA靶点的序列如SEQ ID No.1所示。经活性检测及测序鉴定得到的GCK基因突变的Hela细胞模型，为一稳定可靠的模型，可用于由GCK基因突变所致的单基因糖尿病的诊断和精确分型，进而实现个体化治疗，给予患者最优化治疗方案的基础，对于疾病进程、预后的判断及对家族遗传指导具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及生物技术技术领域，尤其是涉及一种GCK基因突变的Hela细胞模型及其构建方法和应用。

背景技术

糖尿病是一种受遗传和环境等因素影响的慢性代谢性疾病，糖尿病及其并发症给我国的经济发展和人民健康带来沉重负担。

在糖尿病患者中，约1-4％的患者为单基因糖尿病，这类患者的糖尿病是由单个基因异常改变而引起胰岛β细胞功能失常所致，且单基因糖尿病的发生几乎不受环境的影响。单基因糖尿病主要包括新生儿糖尿病(NDM)和青少年发病的成人型糖尿病(MODY)。其中，青少年发病的成人型糖尿病是一组常染色体显性遗传病，MODY家系中携带突变基因的健康成员的患病风险高达95％，且同一家系的患者临床表现高度相似。

在欧洲，MODY占总糖尿病人群的1％-2％。内分泌学界认为，至少有6种不同基因中的一种突变导致了MODY，包括编码葡萄糖激酶(glucokinase，GCK)的基因(MODY2)和编码5个转录因子的基因：肝细胞核因子(hepatocyte nuclear factor，HNF-4A(MODY1)、HNF-1A(MODY3)、胰岛素启动因子1(insulin promoter factor，IPF-1)(MODY4)、HNF-1B(MODY5)以及神经元性分化因子1(neuronal differentiation 1，NEUROD1)(MODY6)。

其中，患病率占第二位的MODY是由葡糖激酶基因(GCk)突变所致的MODY2，葡糖激酶不仅是糖代谢过程中关键的限速酶，在β细胞中它还可以通过感受血糖水平调节胰岛素的分泌，因此被称为“葡萄糖感受器”。MODY2患者多表现为无症状的、非进展性的、轻度空腹血糖升高，糖耐量实验2小时血糖水平仅轻度升高，该类患者并发症风险低，胰岛分泌功能异常不明显。

因此，对由GCK基因突变所致的单基因糖尿病的诊断和精确分型是实现个体化治疗，给予患者最优化治疗方案的基础，并且对于疾病进程、预后的判断及对家族遗传指导具有重要的意义。

本发明致力于提供一种可用于单基因糖尿病的诊断和精确分型的GCK基因突变的Hela细胞模型以及其构建方法和应用。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种GCK基因突变的Hela细胞模型的构建方法，该构建方法操作简单便捷，所得细胞模型稳定可靠；

本发明的第二目的在于提供一种GCK基因突变的Hela细胞模型，可用于由GCK基因突变所致的单基因糖尿病的诊断和精确分型。

本发明提供一种GCK基因突变的Hela细胞模型的构建方法，包括以下步骤：

S1、针对GCK基因需要突变的目的基因位点，设计gRNA靶点；

S2、根据gRNA靶点合成插入片段，并构建敲除质粒；

S3、将敲除质粒转染至Hela细胞，得到GCK基因突变的Hela细胞模型；

其中，所述gRNA靶点的序列如SEQ ID No.1所示。