X' e bağlı sendromik ve non-sendromik mental retardasyonlu hastalarda Aristaless-Related Homeobox (ARX) ve Metil-CpG Bağlayıcı Protein 2 (MECP2) genlerinin incelenmesi
Investigation Aristaless-Related Homeobox (ARX) ve Metil-CpG Binding Protein 2 (MECP2) genes in patients X linked mental retardartion
Yazar: ŞÜKRÜ CANDAN
Danışman: DOÇ. DR. Z. OYA UYGUNER
İstanbul Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2010
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Engelli kişiler = Disabled persons ; Genetik = Genetics ; Kromozom düzensizlikleri = Chromosome aberrations ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; X kromozomu = X chromosome ; Zeka geriliği = Mental retardation

Özet:
Etiyolojisinde genetik ve non-genetik faktörlerin birlikte veya tek tek rol oynadığı bildirilen mental retardasyonun, dünya nüfusunun yaklaşık % 2-3 ünü etkilediği ve erkeklerde kızlara oranla % 30-50 oranında daha sık görüldüğü bildirilmektedir. Erkek-kız oranındaki bu fark, çeşitli çalışmalarda, X'e bağlı genlerdeki resesif mutasyonlara ve X üzerinde modifiye özellikteki olası genlerin polimorfik yapılarına bağlanmaktadır. Ayrıca sosyal ve kültürel faktörlerin de bu oranda etkin olabileceği bildirilmektedir.Etiyolojisi bilinmeyen mental retardasyonlu erkeklerde kromozom ve suptelomerik anomaliler dışlandıktan sonra FMR1 geninin incelenmesi önerilmektedir. FMR1'deki patolojik tekrar dizi artışları, bu grupta % 2.8 oranında gözlenmektedir. FMR1 dışlanan grupta, Frajil-X'ten sonra en sık XLMR'ye yol açtığı bildirilen genler ARX ve MECP2'dir. Bu genler non-sendromik, sendromik XLMR nin yanı sıra çeşitli klinik fenotipten de sorumludurlar.Projemizde iki olgu grubu klinik, sitogenetik ve moleküler çalışmalar ile incelendi. Birinci grubu, XLMR tanısı alan, kromozom ve subtelomerik anomalileri ile FMR1 geni patolojik tekrar artışları dışlanan 14 mental retardasyonlu erkek hasta, ikinci grubu kromozom anomalisi ve FMR1 geni tekrar dizi artışları dışlanan idiyopatik West sendromu tanısı alan 12 erkek hasta oluşturdu. ARX ve MECP2 genleri için tasarlanan primerler ile genlerin ekzonları PCR ile çoğaltıldı. PCR ürünleri saflaştırıldı ve dış laboratuarda dizilendi. Sonuçlar çeşitli veri tabanlarından yararlanılarak analiz edildi ve değerlendirildi.Dizileme sonucu XLMR grubundan bir ailede ARX gen mutasyonu saptandı. Bulunan mutasyon en sık ARX gen mutasyonu idi (c.441-464dup24). XLMR li bir olguda MECP2 geninde SNP veri bankalarında yer almayan ve geninin 3' UTR bölgesinde bulunan bir dizi değişimi saptandı. Diğer hastalarda ARX ve MECP2 geninde herhangi, başka bir mutasyon saptanmadı. İkinci grubumuz olan West sendromlu olgularımızda iki gen için de mutasyon bulunmadı. Bu olgularımız daha sonra MECP2 duplikasyonu açısından MLPA testi ile analiz edildi. Analiz sonucunda herhangi bir anormallik gözlenmedi.Sonuçlarımız XLMR düşünülen olgularda Frajil-X sendromu dışlandıktan sonra ARX gen mutasyonu özelliklede ekzon 2 deki 24 bç lik duplikasyon mutasyonu açısından taranabileceğini gösterdi.Anahtar Kelimeler : X geçişli mental retardasyon, ARX geni, MECP2 geni, PCR, dizileme, MLPA

Abstract:
Mental retardation, that both genetic and non-genetic etiologies were described for, affects about 2-3% of the world population and is reported in males 30-50% higher than females. The difference between the percentages of male and female affecteds has been reported to be related with recessive mutation in X-linked genes and possible polymorphisms in X-linked modifier genes. It is also proposed that social and cultural factors have impacts on the ratio of the male-female patients.After exclusion of the chromosomal and sub-telomeric abnormalities, FMR1 gene analysis is suggested in males with idiopathic mental retardation but without microcephaly. The pathologic repeat expansions in FMR1 underlie in the 2.8% of this patient group. ARX and MECP2 genes are reported to be frequently associated with XLMR in the group negative for FMR1 repeat expanions. These genes are responsible for a wide clinic spectrum, extending from non-syndromic forms of mental retardation to syndromic forms and associated different clinical fenotypes.In our project, two groups were investigated via clinical and molecular studies. First group included 14 male patients diagnosed as having XLMR whereas second group was formed from 12 male patients with diagnosis of idiopathic WEST syndrome. Chromosomal and sub-telomeric abnormalities and pathologic FMR1 gene repeat expansions were already excluded in all patients from both groups. All exons and exon-intron boundaries of both ARX and MECP2 genes were amplified with PCR using specifically designed primers. The PCR products were purified and sequenced in another independent laboratory. The sequencing results were analyzed and interpreted using several databases.The results obtained from ARX sequence-analyses revealed c.441-464dup24 mutation, which is the most common mutation found in this gene, in a patient from XLMR group. In another patient with XLMR, a variation that is absent in the SNP databases was identified at the 3? UTR of the MECP2 gene. There was no mutation in boths genes in the remaining patients from both XLMR and WEST syndrome groups. The patients without any mutation in both ARX and MECP2 genes underwent MLPA analyses to identify possible MECP2 duplications and were found to be normal.Our results indicated that ARX gene mutations, especially the most common mutation (exon 2 24 bp duplication), might be screened in patients suspected with XLMR after the exclusion of Fragile-X syndrome.Keywords: X-linked mental retardation, ARX gene, MECP2 gene, PCR, sequencing, MLPA