Çukurova bölgesindeki keratokonus olgularında VSX1 ve LOX genlerinin dizileme yöntemi ile analizi
Sequencing analysis of VSX1 and LOX genes in cases with keratoconus in the Cukurova region
Yazar: ASTAN IBAYEV
Danışman: PROF. DR. MELTEM YAĞMUR
Çukurova Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Göz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Göz Hastalıkları = Eye Diseases
Dizin: Dizi analizi = Sequence analysis ; Genler = Genes ; Göz hastalıkları = Eye diseases ; Keratokonus = Keratoconus ; Çukurova bölgesi = Çukurova region

Özet:
Amaç: Çukurova bölgesinde keratokonuslu olgularda Visual System Homeobox
1 (VSX1) ve Lizil Oksidaz (LOX) genlerini taramak ve hastalığın genetik temelini ortaya
koymak
Gereç ve Yöntem: Biyomikroskopik muayene ve topografik bulgulara
dayanarak keratokonus tanısı konulan 30 hasta çalışma kapsamına alındı. Hastaların
periferik kan örneklerinden DNA izolasyonu, otomatize sistem (QiaCube, Qiagen)
aracılı olarak ilgili kitler kullanılarak yapıldı. DNA fragmantasyon ve barkodlama
işleminin ardından ilgili gen bölgeleri multipleks polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) ile
çoğaltılarak hedef bölgelerin zenginleştirilmesi sağlandı. Elde edilen PZR ürünleri
saflaştırma işlemleri sonrası yeni nesil dizileme cihazında (Illumina MiSeq- San Diego,
ABD) dizilendi. Saptanan varyantlar, biyoinformatik algoritması uygun olarak analiz
edildi.
Bulgular: Hastaların 14'ü (%46,7) erkek, 16'sı (%53,3) kadın olmakla, ortalama
yaşları 28,63±10,93 (12-52) idi. Yeni nesil dizileme yöntemi ile 2 hastada 2 farklı
varyant: VSX1 geninde ekzon 1'de p.G38D ve intron 4'de c.808+17G>A heterozigot
mutasyonları bulundu. Bu iki yeni mutasyon bazı biyoinformatik analiz sonuçlarına
göre patojen olsa da her iki genetik varyant VARSOME (The Human Genomic Variant
Search Engine) veri tabanındaki tüm analizler göz önüne alındığında VUS (variants of
uncertain significance) olarak sınıflandı. LOX geninde herhangi bir mutasyon
saptanmadı.
Sonuç: Çalışmamızda VSX1 geninde saptanan mutasyonlar literatürde ilk kez
tanımlanmaktadır. Saptanan bu mutasyonların keratokonusun genetik temelinin
anlaşılmasına yönelik gelecekteki çalışmalara yol gösterici olacağını düşünmekteyiz.
Çalışmamız keratokonus patogenezinde LOX geninin rolünü araştıracak ileri
çalışmalarda, daha geniş olgu sayılarına ihtiyaç duyulacağına dair öngörü sağlayabilir.
Diğer yandan çalışmada 30 keratokonus hastasında sadece 2 hastada mutasyon
saptanması, keratokonusun genetik heterojenliğini destekler niteliktedir.
Anahtar Kelimeler: Keratokonus; Yeni nesil dizileme; VSX1; LOX

Abstract:
Purpose: To screen Visual System Homeobox 1 (VSX1) and Lysyl Oxidase
(LOX) genes in cases with keratoconus in the Cukurova region and to reveal the genetic
basis of the disease.
Materials and Methods: Thirty patients diagnosed with keratoconus based on
slit-lamp examination and topographic findings were included in the study. DNA
isolation from peripheral blood samples of the patients was performed by using the
relevant kits via an automated system (QiaCube, Qiagen). After DNA fragmentation
and barcoding, the relevant gene regions were amplified by multiplex polymerase chain
reaction (PCR) to enrich the target regions. The obtained PCR products were sequenced
in a new generation sequencing device (Illumina MiSeq- San Diego, USA) after
purification. Detected variants were analyzed in accordance with the bioinformatics
algorithm.
Results: Of the patients, 14 (46.7%) were male and 16 (53.3%) were female,
with a mean age of 28.63±10.93 (12-52). With the new generation sequencing method,
2 different heterozygous variants were found in 2 patients: p.G38D mutations in exon 1
and c.808+17G>A mutations in intron 4 of the VSX1 gene. Although these two new
mutations are pathogenic according to some bioinformatics analysis results, both
genetic variants were classified as VUS (variants of uncertain significance) considering
all analyzes in the VARSOME (The Human Genomic Variant Search Engine) database.
No mutation was detected in the LOX gene.
Conclusion: Mutations detected in the VSX1 gene in our study are reported for
the first time in the literature. We think that these detected mutations will guide future
studies to understand the genetic basis of keratoconus. Our study may provide a
prediction that larger case numbers will be needed in further studies that will investigate
the role of the LOX gene in the pathogenesis of keratoconus. On the other hand, the
detection of mutations in only 2 patients out of 30 keratoconus patients in the study
supports the genetic heterogeneity of keratoconus.
Keywords: Keratoconus; Next-generation sequencing; VSX1; LOX