عنوان

استفاده از تکنیک توالی یابی کل اگزوم جهت یافتن واریانت¬های ژنی عامل بیماری در پنج خانواده مبتلا به اسپاستیک پاراپلژی وراثتی

۳۰۹۸پ

فارسی

استفاده از تکنیک توالی یابی کل اگزوم جهت یافتن واریانت¬های ژنی عامل بیماری در پنج خانواده مبتلا به اسپاستیک پاراپلژی وراثتی

[پایان نامه]

Identification of disease-causing variants in five families affected to hereditary spastic paraplegia (HSP) using whole exome sequencing (WES)

علوم بهزیستی و توانبخشی

۱۳۹۹

ی، ۲۳۹ص.

پیوست

کارشناسي ارشد

ژنتیک انسانيHuman Genetics

۱۳۹۹/۰۷۰۷

مقدمه و اهداف: اسپاستیک پاراپلژی وراثتی (HSP) به گروهی از بیماری‎¬های هتروژن از نظر بالینی و ژنتیکی اطلاق می¬شود که ضعف و اسپاسم اندام¬های تحتانی، مهمترین ویژگی آن می-باشد. تاکنون بیش از 80 لوکوس ژنی برای آن شناسایی شده که با ظهور تکنولوژی¬های توالی‎یابی، هر ساله بر این تعداد افزوده می‌شود. بر اساس مطالعات مختلف اپیدمیولوژیک، شیوع این بیماری در مناطق جغرافیایی، 100000/5-1 گزارش شده است. هدف این مطالعه، شناسایی واریانت¬های ژنی عامل بیماری در پنج بیمار مبتلا به HSP در کشور ایران با استفاده از تکنیک توالی‎یابی کل اگزوم (WES) می¬باشد.روش¬ اجرا: پس از تایید ابتلای بیماران به HSP توسط متخصصین نورولوژی، این بیماران به مرکز تحقیقات ژنتیک دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی تهران مراجعه نموده و پس از کسب رضایت از بیمار و اعضای خانواده‌ی آنها، خونگیری و استخراج DNA صورت پذیرفت. توالی‎یابی کل اگزوم برای پنج پروباند انجام شد. داده‌های خام حاصل از توالی‎یابی، مورد آنالیز و پردازش قرار گرفته و واریانت‌های کاندید انتخاب شدند. به منظور تایید واریانت‌های موردنظر در پروباند و بررسی co-segregation آنها در اعضای خانواده، برای تمامی واریانت¬ها، پرایمر مناسب طراحی گردید و واکنش‌زنجیره‌ای‌پلیمراز و توالی‎یابی سنگر انجام شد. يافته‌ها: در این مطالعه، واریانت احتمالی عامل بیماری در سه خانواده شناسایی گردید: در خانواده اول، واریانت جدیدc.A758T:p.K253M در ژن¬ شناخته‌شده‌یKIF5A و در خانواده‌ی دوم، واریانت شناخته شده‌ی c.C32T:p.T11M در ژن C19orf12 شناسایی گردید. در سومین خانواده، دو واریانت c.T400G:p.Y134D و c.C259T:p.L87F به ترتیب در دو ژن جدید کاندید احتمالی HMOX1 و MRPL53 در ارتباط با بیماری شناسایی گردید.نتيجه‌گيري: در این مطالعه، با استفاده از WES واریانت‌های احتمالی عامل بیماری در سه خانواده با تشخیص اولیه‌ی HSP شناسایی گردید. چنین نتیجه‌ای نشان از توان نسبتا بالای این تکنیک، نه تنها جهت شناسایی ژن عامل بیماری در بیماری‌های هتروژنی همچون HSP دارد، بلکه با شناسایی ژن¬های جدید، در درک هرچه بهتر مکانیسم¬های ملکولی و پاتوژنز بیماری¬ها نیز موثر می‌باشد.کلیدواژه¬ها: اسپاستیک پاراپلژی وراثتی (HSP)، توالی‌یابی کل اگزوم (WES)، واریانت عامل‌بیماری، C19orf12، KIF5A، HMOX1 و MRPL53.

Introduction: Hereditary Spastic Paraplegia (HSPs) is a clinically and genetically heterogeneous group of disorders characterized by lower limb spasticity and weakness. Up to now more than 80 loci have been identified and they are rapidly increased by developing sequencing technologies. Prevalence of HSP based on the epidemiologic studies in different countries has been reported 1-5/100,000 individuals. Our aim in this study was to identify disease-causing variants in five Iranian HSP patients by using whole exome sequencing (WES).Materials and Methods: After confirmation of the disease by neurologists, affected individuals were referred to Genetic Research Center in the University of Social welfare and Rehabilitation Sciences and after consentment of the probands and their families, blood was obtained and DNA extracted. WES was done for the five probands, the raw data analyzed and candidate variants were selected. Designing primers, PCR and Sanger sequencing performed for confirmation and co-segregation of candidate variants in the probands and their family members. Results: In our study, probable disease-causing variants were identified in three families; in the first family, a novel variant (c.A758T:p.K253M) in a known gene KIF5A and in the second family, one known variant (c.C32T:p.T11M) in a known gene C19orf12 were identified. In the third family, variants c.T400G:p.Y134D and c.C259T:p.L87F in two novel candidate genes HMOX1 and MRPL53 were identified, respectively.Discussion: Here, we used WES and could achieve the genetic results of three families with the diagnosis of HSP. These results not only show the power of WES as a first choice for diagnosis of heterogeneous disorders like HSP, but also help for better understanding of molecular and pathological aspects of the disease by discovering novel genes. Keywords: Hereditary Spastic Paraplegia (HSP), Whole exome sequencing (WES), Disease-causing variants, C19orf12, KIF5A, HMOX1 and MRPL53

اسپاستیک پاراپلژی وراثتی (HSP

Hereditary Spastic Paraplegia (HSP)

حاجتی کنارسری، رضا

Hajati, Reza

علوی، آفاق

نجم آبادی، حسین

ایران

دانشگاه علوم توان بخشی و سلامت اجتماعی

20201121

D

TF

279226

a

Y