Otozomal resesif geçiş gösteren mikroftalmili bir ailede mikrodizin ve ekzom sekanslama yöntemi ile yeni genlerin 
araştırılması
Investigation of new genes in a family with microphthalmia by microarray and exome sequencing methods
Yazar: SEZEN GÜNTEKİN ERGÜN
Danışman: DOÇ. DR. GÜVEM GÜMÜŞ AKAY ; PROF. DR. FERDA EMRİYE PERÇİN
Ankara Üniversitesi / Biyoteknoloji Enstitüsü / Temel Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Genetik = Genetics ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
Mikroftalmi, göz küresinin total aksiyal uzunluğunun yaşa göre ortalama en az iki standart
sapma altında olması ile tanımlanmaktadır. Mikroftalmiler, ailesel veya sporadik, izole veya
bir sendromun parçası, kromozomal ya da tek gene bağlı, unilateral veya bilateral
olabilmektedir. Mikroftalmi'nin 1/3 oranında malformasyonlarla ilişkili olduğu
bildirilmiştir. Kalıtsal, maternal kaynaklı ve nedeni bilinmeyen mikroftalmiler olarak
sınıflanabilir. Son yıllarda yapılan çalışmalar sonucunda mikroftalminin görülme sıklığının
1/7000 canlı doğumda olduğu bildirilmiştir.
Bugüne kadar mikroftalmi ile ilişkili genler tanımlanmış olmakla birlikte, hastalıkta
gözlenen genetik heterojenite nedeni ile hastalığın genetik etiyolojisi tam olarak
aydınlatılamamıştır. Bu tez çalışmasına; anne baba arasında 3. derece akrabalık bulunan ve
3 etkilenmiş bireyden oluşan bir aile dahil edilmiştir. Ailenin etkilenmiş 3, sağlıklı 2
bireyinden 250K mikrodizin analizi yapılarak bugüne kadar mikroftalmi ile ilişkili olarak
bildirilen genler elenmiştir. Ailenin etkilenmiş bireylerindeki homozigot bloklar
belirlenerek, aranılacak kromozomlar daraltılmıştır. Proband olarak seçilen hastada ekzom
dizileme yapılarak genomda bulunan genlerin kodlanan ekzonları dizilenmiştir. Mikrodizin
ve ekzom dizileme verileri beraber değerlendirildiğinde mikroftalmiye neden olabileceği
düşünülen göz gelişiminden sorumlu olduğu ve Wnt sinyal yolağında önemli bir reseptör
görevi olduğu bildirilen LRP5 geninde c.2827+1G>A splice-site mutasyonu bulunmuştur.
Bu tez çalışması ile genetik heterojenite gösteren mikroftalmiye neden olabileceği düşünülen
yeni bir aday gen tanımlanmıştır. LRP5 geninin mikroftalmi patogenezindeki rolünün
aydınlatılabilmesi için ileri seviyede hücresel ve hayvan modeli çalışmalarına ihtiyaç vardır.
Mikroftalmiye neden olan ilave genlerin tanımlanması ile, bu hastalığın daha hızlı
taranabilmesi, tanı koyulabilmesi ve doğru bir genetik danışma verilebilmesi olanağının
artacağı ümit edilmektedir.

Abstract:
Microphthalmia has been defined as the measurement of the total axial length of eyeball to
be below average of the two standard deviation according to the age. The origin of
microphthalmia may be familial or sporadic, isolated or a part of syndrome, chromosomal
or single gene related, unilateral or bilateral. One third of the microphthalmia has been
reported to be associated with malformations. The etiology may be related to hereditary,
maternal or idiopathic. As a result of the studies in the recent years the incidence of
microphtalmia has been reported to be 1/7000 live births.
While several genes have been identified so far associated with microphthalmia, the genetic
etiology of the disease has not been fully understood because of with genetic heterogeneity
observed in this disease. In this doctorate thesis, we included a family who has three affected
individuals and also having a third degree of consanguinity between the parents. Microarray
analysis has been performed in 3 affected and 2 healthy individuals in order to exclude the
genes that had been found to date. In order to narrow the chromosome all regions, blocks of
homozygosity have been determined in the affected individuals. Exome sequencing was also
performed in the proband in order to sequence the exons encoded throughout the genome.
When the results of exome and microarray data were considered together as a splice-site
mutation in LRP5 gene [c.2827 + 1G>A], which is known to be important for eye
development and Wnt receptor signaling pathway, was found to be the cause of
microphthalmia in this family.
 In this doctorate thesis a new candidate gene has been identified for the etiology of
microphthalmia that is a genetically heterogeneous disease. Further cellular and animal
model studies are warranted to clarify the role of LRP5 gene in microphthalmia
pathogenesis. With the identification of additional genes for microphthalmia, it is expected
that the more rapid screening, diagnosis and a more accurate genetic counseling
methodology would be available.