Nazal polipli hastalarda SCGB1C1 (Lıgand-Bındıng Protein RYD5) genindeki moleküler patolojilerin araştırılması
Investigation of molecular pathologies in SCGB1C1 (Ligand-Binding Protein RYD5) gene in patients with nasal polyposis
Yazar: SİBEL  UNURLU ÖZDAŞ
Danışman: PROF. DR. AFİFE İZBIRAK
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Burun = Nose ; DNA = DNA ; DNA mutasyon analizi = DNA mutational analysis ; Gen ifadesi = Gene expression ; Hastalık = Disease ; Nazal polipler = Nasal polyps ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic

Özet:
Nazal polipozis (NP), nazal kaviteye doğru sarkan iyi huylu mukozal çıkıntılar olup, kronik inflamatuvar bir hastalıktır. NP, birçok nedeni olan bir hastalık olup, oluşumunda genetik faktörler önemli bir yer tutmaktadır. Patogenezinin, pro-inflamatuvar ve anti-inflamatuvar sitokinler arasında gelişen dengeyle düzenlendiği düşünülmektedir. RYD5 (SCGB1C1) geni yeni tanımlanmış bir gen ailesi olan sekretoglobinlerin (SCGB) bir üyesidir. RYD5 (ligand-binding protein) dimerik yapıda, biyolojik olarak aktif, fizyolojik ve patofizyolojik olarak önemli bir protein olup, anti-inflamatuvar ve immüno-modülatör fonksiyona sahip olduğu düşünülmektedir.   
Bu çalışma, RYD5 genindeki genotipik varyasyonların ve gen ifadesindeki değişikliklerin, NP oluşum mekanizmasındaki etkilerini araştırmak için yapılmıştır. RYD5 geninde var olabilecek nükleotit değişiklikleri ve bunların pozisyonlarını (promotor, splizing noktaları ve ekzon dağılımlarını) değerlendirmek için 91 NP?li hasta ve 110 sağlıklı bireyden oluşan kontrol grubunun kan örneklerinde gen dizi analizi yapılarak, genotipik varyasyonlar incelenmiştir. Ayrıca, NP?li 13 hastanın polip dokusu ve kendi sağlam nazal mukozasından elde edilen DNA örneklerinde RYD5 gen dizileri karşılaştırılmıştır. NP?li 13 hastanın polip dokusuyla, 9 hastanın kendi sağlam nazal mukozasından ve sağlıklı 10 bireyin nazal mukozasından alınan doku örneklerinde RYD5 geninin ifade düzeyleri Kantitatif Ters Transkripsiyon PZR (KTT-PZR) yöntemiyle değerlendirilmiştir. Verilerin karşılatırılmasında, Pearson ki-kare ve Fisher?in tam testi kullanılmıştır. p<0.05 istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmiştir.
Hasta ve kontrol gruplarında yapılan dizi analizi sonucunda, on farklı tek nükleotit değişikliği tespit edilmiş olup, bunlardan (c.13C>T) ve (c.152G>T) nükleotit değişiklikleri, RYD5 gen ürününde amino asit değişikliğine yol açabilecek niteliktedir [sırasıyla (R5C) (G51V)]. (c.13C>T) tolere edilebilir bir protein varyasyonu olup, sadece NP?li hastalarda tespit edilmiş olan RYD5 (c.152G>T) nükleotit değişikliği daha önce bildirilmemiş ve PROVEAN, PolyPhen-2 programına göre tolere edilemeyen, SIFT programına göre tolere edilebilir bir protein varyasyonuna neden olmaktadır. (c.-264A>G) ve (c.-103G>A) nükleotit değişiklikleri ile NP patogenezi arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki saptanmıştır (p<0.05). NP?li hastaların polip dokusu ile kendi sağlam nazal mukozaları arasında, RYD5 gen dizisi açısından fark bulunmamıştır. Çalışmamızın gen ifade düzeyi analiz sonucuna göre, NP?li hastanın kendi sağlam mukozasına kıyasla, polip dokusunda RYD5 gen ifade seviyesi düşük olsa da, istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmamıştır (p=0.367). Kontrol grubuna kıyasla, nazal polip dokusunda RYD5 gen ifade seviyesi artmıştır. Ancak bu fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır (p=0.121). RYD5 gen ifade çalışmasında, kontrol grubu ile nazal polip dokusundaki nükleotit değişikliklerinin dağılımı istatistiksel olarak değerlendirilememiştir.  
Sonuç olarak, RYD5 genindeki (c.-264A>G) ve (c.-103G>A) nükleotit değişikliklerinin, genin ifade düzeyini etkilediğini ve inflamasyonun şiddetini değiştirerek NP gelişimine katkıda bulunduğunu düşünmekteyiz.

Abstract:
Nasal polyposis (NP) is a chronic inflammatory disease consisting of benign mucosal protrusions that can extend towards the nasal cavity. NP is a multifactorial disease in which genetic factors assume an important role in its development. Its pathogenesis is regulated by the balance between pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines. The RYD5 (SCGB1C1) gene is a member of newly defined gene family of the secretoglobins (SGCB). It is a dimeric, biologically active,  physiologically and pathophysiologically important protein with anti-inflammatory and immuno-modulator functions.   
This study has been conducted to investigate the effects of genotypic variations and deviations in gene expression in RYD5 gene on NP formation mechanism. Genotypic variations have been studied by performing DNA Sequencing in blood samples of 91 patients with NP and 110 healthy individuals to evaluate nucleotide changes and their positions that might be in RYD5 gene (promotor, splicing points and exon distributions). Moreover  the polyp tissues of 13 patients with NP and RYD5 gene sequences in their healthy nasal mucosa have been compared. RYD5 gene expression levels have been evaluated by Quantitative Reverse Transcription PCR (QRT-PCR) method in tissue samples taken from polyp tissue of 13 patients with NP, healthy nasal mucosa of 9 patients and nasal mucosa of 10 healthy individuals. In comparison of data, Pearson chisquare and Fisher?s exact test have been used. P<0.05 was considered statistically significant.
As a result of sequence array analyze conducted in patients and control group, 10 nucleotide changes have been identified in those  (c.13C>T) and (c.152G>T) mutations are such as to cause a residual change in RYD5 gene product [respectively (R5C) (G51V)]. (c.13C>T) nucleotide change is a tolerable protein variation (MAF=0,27), and (c.152G>T) nucleotide change that was found only in patients with NP can cause a protein variation that has never been reported before and is intolerable according to PROVEAN, PolyPhen-2 program, tolerable according to SIFT program. It has been found a statistically significant relation ship between (c.-264A>G) and (c.-103G>A) nucleotide changes and NP pathogenesis (p<0,05). No difference was found between the polyp tissue of patients with NP and their healthy nasal mucosa in terms of the RYD5 gene sequence. According to the expression analyze results of our study, RYD5 gene expression level in polyp tissue of patients with NP was low in comparison to their healthy mucosa, and no statistically significant difference was found (p=0, 367). In comparison to the control group, RYD5 gene expression level has been increased in nasal polyp tissue, however this difference was not statistically significant (p=0.121). The relation RYD5 gene expression, distributions of mutations in control group and nasal polyp tissue could not been evaluated statistically.
In conclusion, we consider that in RYD5 gene (c.-264A>G) and (c.-103G>A) nucleotide changes alter the severity of chronic inflammatory diseas and contribute to NP development by affecting the level of gene expression.