Otozomal dominant peters anomalisi tanısı alan bir ailede yeni gen araştırması
Identification of molecular pathology of peters' anomaly segregating in a large autosomal dominant family
Yazar: CAN KOŞUKCU
Danışman: PROF. DR. AYŞE NURTEN AKARSU
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyoenformatik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyoistatistik = Biostatistics ; Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics
Dizin: Fenotip = Phenotype ; Genetik hastalıklar-doğuştan = Genetic diseases-inborn ; Genler = Genes ; Genotip = Genotype ; Göz = Eye ; Göz anomalileri = Eye abnormalities ; Göz hastalıkları-kalıtsal = Eye diseases-hereditary ; Haplotipler = Haplotypes ; Mutasyon = Mutation ; Ön kamara = Anterior chamber

Özet:
Peters anomalisi (MIM: #604229), gözün ön segment hastalıkları içerisinde yer alan; korneal opasite, iris ve/veya mercekten korneaya uzanan adezyonlar ve Descemet membran bozuklukları ile karakterize nadir bir konjenital göz anomalisidir. Bu tez çalışmasında beş kuşakta 19 tanesi etkilenmiş olan toplam 46 bireyin bulunduğu geniş bir otozomal dominant Peters anomalisi ailesinde hastalıktan sorumlu genetik etyoloji aydınlatılmaya çalışılmıştır. Genom boyu SNP genotiplemeyi takiben yapılan bağlantı analizi sonucu 8q22-q23 bölgesinde hastalıktan sorumlu genetik etkeni taşıdığı düşünülen yaklaşık 10 Mb büyüklüğünde bir bölge tespit edilmiş ve bu bölgenin sınırları haplotip analizi ile belirlenmiştir. Aday gen yaklaşımının yetersiz kalmasından ötürü, yüksek ölçekli yeni nesil dizileme uygulaması yapılmış, ardından nadir bir hastalığa yol açabilecek genetik varyantların filtrelenmesi gerçekleştirilmiştir. Ekzom dizileme çalışması bölgede yer alan 4 adet genin protein koduna dönüşmeyen bölgelerinde yer alan transkript varyantlarının dışında herhangi bir varyant tespit edilememesi ile sonlanmıştır. İlgili transkript varyantları geniş sayıda kontrol popülasyon verisinde gözlenmesi ya da ailede tam segregasyonun bulunmamamı nedeni ile elimine edilmiştir. Tüm genom dizileme çalışması sonucunda varyant filtreleme aşaması tamamlandıktan sonra bölgeye özel toplam 244 varyant saptanmıştır. Bu varyantların içinde literatürdeki çalışmalarda, gözün embriyonik gelişiminde önemli rol oynadığı ve farklı mutasyonlarının çeşitli göz anomalilerine neden olduğu bildirilmiş olan GDF6 geninin intron bölgesinde bir tek nükleotid değişimi saptanmıştır. Yapılan in silico incelemelerde bu varyantın türler arasında çok yüksek düzeyde korunmuş bir regülatör DNA bölgesinin içerisinde bulunduğu görülmüş, dolayısıyla hastalık etkeni olabileceği düşünülmüştür. Bu tek nükleotid değişiminin GDF6 gen regülasyonu üzerinde etkisini incelemek için ileride yapılacak fonksiyonel çalışmalar Peters anomalisinin genetik etyolojisini aydınlatmak adına önemli olacaktır.

Abstract:
Peters' anomaly (MIM: #604229) is a rare congenital anterior segment anomaly characterized by corneal opacity with iridocorneal adhesions that primarily affects Descemet's membrane and other different parts of the eye. In this study, a five generation autosomal dominant Peters anomaly pedigree with a total of 46 individuals (19 affected) has been studied to identify the genetic etiology of this disorder. Genome wide SNP genotyping followed by linkage and haplotype analysis positioned the disease allele within 10 Mb interval on chromosome 8q22-q23. Because of the ineffectiveness of candidate gene approach, high throughput DNA sequencing followed by variant filtering were used to identify disease causing mutation. In the whole exome sequencing no protein coding variant was obtained except four transcript variants located in untranslated regions of respective genes.  These were further eliminated by either its existence in large population control samples or lack of segregation in the family. Whole Genome Sequencing provided a total of 244 variants in the critical region after filtration. Among these a single nucleotide variation was found in the intron region of GDF6 which is responsible for embryonic development and several different congenital anomalies of the eye. In silico analysis showed that this variation is located in a highly conserved regulatory region. This data strongly suggested that a non-coding intronic mutation might affect the regulation of GDF6 and causes the disease phenotype. Further functional studies will be critical not only to identify the potential role of this variation on GDF6 expression but also to understand genetic etiology of Peters' anomaly.