Limb girdle kas distrofisi fenotipinden sorumlu yeni gen araştırılması
Identification of a locus responsible for limb-girdle muscular dystrophy phenotype
Yazar: HÜLYA GÜNDEŞLİ
Danışman: PROF. DR. PERVİN DİNÇER
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Genetik = Genetics ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Fenotip = Phenotype ; Genetik hastalıklar-doğuştan = Genetic diseases-inborn ; Genler = Genes ; Genotip = Genotype ; Kas distrofileri = Muscular dystrophies ; Kas hastalıkları = Muscular diseases ; Kas proteinleri = Muscle proteins ; Kromozomlar = Chromosomes ; Mutasyon = Mutation ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic

Özet:
Limb-girdle kas distrofisi genellikle simetrik olarak proksimal kaslarda görülen ve yavaş ilerleyen kas zayıflığı olup kalıtsal kas hastalıklarının heterojen bir grubudur. Otozomal resesif Limb girdle kas distrofisinden sorumlu yeni bir lokusu tanımlamak üzere akraba evliliği görülen ve üç hasta bireyin bulunduğu ailede 50K XbaI çipleri ile SNP genotipleme çalışması gerçekleştirilmiştir. Hem bağlantı analizi hem de homozigot haritalama ile hastalıktan sorumlu kromozom bölgesi tanımlanamamıştır. 50K'ya oranla 5 kat daha fazla SNP genetik belirteci içeren 250K NspI SNP çipleri kullanıldığında kritik hastalık lokusunun 8. kromozom q kolu telomer bölgesinde (8qtel) olduğu belirlenmiştir. Bu bölgede bulunan en güçlü aday gen PLEC'in (plektin) DNA dizi analizi sonrasında plektin 1f izoformuna özgül ekson 1f bölgesinde homozigot olarak c.1_9del mutasyonu tespit edilmiştir. Aynı mutasyon LGMD2 fenotipi görülen birbirinden bağımsız 72 ailenin iki tanesinde de saptanmıştır. Bununla beraber, yapılan çalışmada hasta kas dokusunda PLEC gen ifadesinin azaldığı ve plektin 1f mRNA düzeyinin hemen hiç tespit edilemediği gösterilmiştir. Plektin proteinini analiz etmek üzere immünfloresan boyama çalışması yapılmış ve kontrol iskelet kasının aksine hasta kas dokusunda sarkolemma boyaması saptanmamıştır. Plektin 1f, beta-distroglikan ve distrofin proteinleriyle etkileşime geçmesi ve ayrıca desmin ara filamenti aracılığı ile plektin 1d'ye bağlanması nedeni ile kas membranı ve kontraktil elemanlar arasını bağlayan protein olarak bilinmektedir. Bu nedenle eksikliği sonucunda sarkolemma ve sarkomer arasındaki bağın kırılacağı ve miyofibrillerin yapısal organizasyonunun bozulacağı düşünülmektedir. Bu tez çalışması, plektin 1f izoformunun iskelet kası işlevinde önemli rol oynadığı ve hasarı durumunda LGMD2 fenotipine yol açtığını vurgulamaktadır.Anahtar kelimeler: Limb girdle kas distrofisi, SNP çip, kromozom, plektin, izoform

Abstract:
Limb-girdle muscular dystrophy (LGMD) is a genetically heterogeneous group of inherited muscular disorders manifesting symmetric, proximal and slowly progressive muscle weakness. In this study, to identify a novel locus responsible for autosomal recessive limb-girdle muscular dystrophy 50K XbaI SNP genotyping study in a consanguineous family with three affected individuals was performed. However, both linkage analysis and homozygosity mapping did not reveal the critical chromosomal region and no reliable homozygous streches were detected. We demonstrated a ciritical disease locus at the telomeric end of the chromosome 8q (8qtel) by using 250K NspI SNP array which was 5-fold higher density than 50Ks. DNA sequence analysis of the candidate gene PLEC (plectin) was identified a homozygous c.1_9del mutation in exon 1f, which was an isoform-specific sequence of plectin isoform 1f. The same homozygous mutation was also detected in two additional families during the analysis of 72 independent LGMD2 families. Moreover, the expression of PLEC was reduced in patient?s muscle and there was almost no expression for plectin 1f mRNA. To analyse the localization of plectin protein, immunofluorescence staining was performed but unlike the control skeletal muscle no sarcolemmal staining of plectin was detected in the patient?s muscle tissue. Since there is an interaction between plectin 1f and dystrophin, beta dystroglycan as well as plectin 1d via desmin intermediate filaments, the role of plectin 1f in muscle was attributed as a linker protein. For this reason, it was concluded that as a result of plectin 1f deficiency, the linkage between the sarcolemma and sarcomere was broken, which could affect the structural organization of the myofibre. This thesis implies that plectin isoform 1f plays a key role in skeletal muscle function and disruption of this protein causes the LGMD2 phenotype.Key Words: Limb girdle muscular dystrophy, SNP array, chromosome, plectin, isoform.