title: Mutationsanalyse des ANKRD1-Gens bei Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie
title: Mutation analysis of the ANKRD1-gene in patients with dilated cardiomyopathy
Creators: name: Ackermann, Sarah
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2012
Subjects: CARP
Medizin, Gesundheit
ANKRD1-Gen
Kongestive Herzmuskelkrankheit
ANKRD1-gene

description: Dilated cardiomyopathy is a
      primary disorder of the cardiac muscle. The structural
      alterations of the cardiac muscle lead to heart failure which
      results in death in almost every second case within two years
      after diagnosis. Therefore DCM is one of the most common
      causes of heart failure and the most common indication for
      cardiac transplantation. Due to linkage analysis and the
      analysis of candidate genes of families with DCM, mutations
      in more than 20 genes were discovered by now. One of these
      genes is the ankyrin-repeat-domain-1 gene (ANKRD1) which
      encodes for the cardiac-ankyrin-repeat protein (CARP). On the
      basis of genetic and functional analysis of CARP mutations
      the hypothesis for a possible role of CARP being responsible
      for causing DCM was confirmed. To date, genetic variants in
      CARP account for approximately two percent of all DCM cases.
      In this thesis the ANKRD1 was examined for further genetic
      alterations that could specify the impact of the gene on the
      pathogenesis of DCM. A systematic mutation analysis with the
      ANKRD1 gene in 161 DCM patients was accomplished. The genomic
      DNA was extracted from whole blood and the nine exons of the
      gene were amplified by PCR. Subsequently the
      single-strand-conformation-polymorphism analysis (SSCP) was
      performed. In case of a mobility-shift of a single-stranded
      DNA fragment the particular exon was sequenced. A silent
      mutation in exon 2, one unknown polymorphism in exon 1 and
      six known polymorphisms were identified. It remains uncertain
      whether the silent mutation has an impact on the pathogenesis
      of DCM. Further experiments would have to be performed to
      investigate possible negative effects regarding the
      functional integrity and expression of CARP due to the
      nucleotid substitution. One unknown polymorphism in exon 1
      was identified in 1.2% of the analyzed cohort. 202 healthy
      control subjects were also tested for this polymorphism which
      occured in 1.0 % of the cases. Because of the non-significant
      result it can be assumed that the polymorphism in exon 1 is
      not causing the disease. The prevalences of the identified
      polymorphisms in intron 4, 7 and 9 are already known. Taken
      together this thesis could not confirm the published
      prevalences of mutations in the ANKRD1 gene, which according
      to the literature occured in approximately two percent of the
      DCM cases. The results indicate that mutations in ANKRD1 can
      be only responsible for a minority of DCM patients. This
      finding underlines that DCM is genetically a heterogenous
      disease. Further systematic screenings in DCM are necessary
      for an early diagnosis and optimal treatment.
description: Die dilatative Kardiomyopathie
      (DCM) ist eine Erkrankung des Herzmuskels, die diesen sowohl
      strukturell, wie auch funktionell verändert. Die gestörte
      Myokardarchitektur äußert sich klinisch in einer
      Herzinsuffizienz, die bei fast der Hälfte aller Patienten
      innerhalb der ersten zwei Jahre nach Diagnosestellung zum Tod
      führt. Die DCM ist somit eine der häufigsten Ursachen für
      Herzversagen und die führende Indikation zur
      Herztrans-plantation. Durch Kopplungsanalysen und die Analyse
      von Kandidatengenen bei Familien mit DCM konnten in den
      letzten Jahren über 20 verschiedene, krankheitsverursachende
      Gene identifiziert werden. Eines dieser Gene ist das
      Ankyrin-Repeat-Domain-1-Gen (ANKRD1), das für das kardiale
      Ankyrin-Repeat-Protein (CARP) codiert. In Anlehnung an
      genetische und funktionelle Untersuchungen der bislang
      charakterisierten CARP-Mutanten wurde die Hypothese, dass
      Mutationen im ANKRD1-Gen mit der DCM-Entstehung in
      Zusammenhang stehen, bekräftigt. Aktuell wird das ANKRD1-Gen
      für etwa zwei Prozent der Erkrankungsfälle verantwortlich
      gemacht. In der vorliegenden Arbeit sollte das ANKRD1-Gen auf
      weitere genetische Veränderungen untersucht und der Einfluss
      des Gens auf die Krankheits-entstehung weiter präzisiert
      werden. Deshalb wurde bei insgesamt 161 DCM-Patienten eine
      systematische Mutationssuche im Gen des kardialen
      Ankyrin-Repeat-Proteins durchgeführt. Zu diesem Zweck wurde
      aus Blut-proben der Patienten zunächst die genomische DNA
      extrahiert und im Anschluss daran alle neun Exons mittels PCR
      amplifiziert. Mit den entstandenen Amplifikaten wurde
      anschließend eine
      Einzelstrang-Konformations-Polymorphismus-Analyse (SSCP)
      durchgeführt. Im Falle einer Abweichung des Laufmusters wurde
      das PCR-Produkt aufgereinigt und sequenziert. Eine stille
      Mutation im Exon 2, ein bisher unbekannter Polymorphismus im
      Exon 1 und sechs bekannte Polymorphismen in den Introns 4, 7
      und 9 konnten so identifiziert werden. Ob die in der
      vorliegenden Arbeit erstmalig identifizierte, stille Mutation
      in Nukleotidposition 1008 einen Einfluss auf die Entstehung
      einer DCM hat bleibt unklar. Weitere funktionelle Versuche
      mit der Mutante sind durchzuführen, um mögliche Auswirkungen
      der Nukleotidsubstitution auf die funktionale Integrität und
      die Proteinexpression des CARP zu prüfen. Ein bisher
      unbekannter Polymorphismus wurde im Exon 1 identifiziert und
      trat mit einer Häufigkeit von 1,2% im untersuchten
      Patientenkollektiv auf. Um zu klären, ob diese Variante
      gehäuft bei DCM-Patienten auftritt, wurden zudem 202 gesunde
      Kontrollen auf diesen Polymorphismus untersucht. In der
      Kontrollgruppe ließ sich die Nukleotidtransition ebenfalls in
      1,0% der Fälle nachweisen. Aufgrund der nicht signifikant
      abweichenden Allelfrequenz des neu identifizierten
      Polymorphismus kann mit großer Wahrscheinlichkeit davon
      ausgegangen werden, dass dieser keine krankheitsverursachende
      Rolle bei der Pathogenese einer DCM einnimmt. Für die
      bekannten, identifizierten Polymorphismen in den Introns 4, 7
      und 9 ist die Auftretenshäufigkeit in verschiedenen,
      ethnischen Gruppen teilweise bekannt. Zusammenfassend konnten
      die bereits publizierten Auftretenshäufigkeiten von
      Mutationen im ANKRD1-Gen von circa 2% durch diese Arbeit
      nicht bestätigt werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen,
      dass Mutationen im ANKRD1-Gen nur für einen Bruchteil von
      DCM-Erkrankungen verantwortlich gemacht werden können und
      unterstreichen die nosologische Heterogenität der DCM. Erst
      durch die Charakterisierung der multifaktoriellen Genese
      dieser heterogenen Krankheitsgruppe wird es zukünftig möglich
      sein, diese eventuell schon in Frühformen zu diagnostizieren
      und Betroffene in allen Stadien ihrer Erkrankung individuell
      und bestmöglich zu therapieren.