Azoospermik infertil erkek hastalarda sinaptonemal kompleks protein 3 (SCP3) genindeki mutasyonların dna dizi analizi yöntemi ile araştırılması
Investigation of mutations in synaptonemal complex protein 3 (SCP3) gene among azoospermic infertile male patients by DNA sequence analysis
Yazar: HAKAN GÜRKAN
Danışman: PROF. DR. FİLİZ AYDIN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Genetik = Genetics ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology ; Üroloji = Urology
Dizin: DNA = DNA ; DNA analizi = DNA analysis ; Kısırlık = Infertility ; Mikrodelesyon = Microdeletion ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic ; Sinaptonema kompleksi = Synaptonemal complex ; Y kromozomu = Y chromosome

Özet:
İnfertilite insan popülasyonunda çiftlerin yaklaşık olarak % 10- 25'ini etkileyen bir üreme sağlığı sorunudur. Erkek faktörü, infertil çiftlerin yaklaşık % 50'sinde önemli rol oynar. Erkek faktörü infertilitesinin temel nedeni olguların yaklaşık olarak % 30-40'ında bilinmemekle birlikte özellikle nonobstrüktif azoospermide, genetik kusurların güçlü bir role sahip olduğuna inanılmaktadır.Spermatogenez sürecinde meydana gelen mayoz bölünmedeki hatalar, azoospermiye neden olan önemli bir sebeptir. Mayotik profaz I'de homolog kromozomlar arasındaki rekombinasyona, Sinaptonemal Kompleks (SC) adında üçlü bir yapı aracılık eder. SCP3 geni null mutasyonu için homozigot (Scp3-/-) olan erkek farelerde spermatogenez, aksiyal veya lateral eleman yapılarının gelişmemesi nedeni ile mayotik profaz I'in zigoten/pakiten evresinde durur ve ağır apoptotik hücre ölümünün bir sonucu olarak infertildirler.Çalışmanın amacı Türk toplumundaki non-obstruktif azoospermik infertil erkeklerde SCP3 genindeki olası mutasyonların ve/veya tek nükleotid polimorfizmlerinin araştırılmasıdır.Çalışmaya 531 infertil erkek hastadan spermiyogram sonucu Dünya Sağlık Örgütü kriterlerine göre azoospermi olan, 46,XY kromozom yapısına sahip, Y kromozom mikrodelesyonu taşımayan, birbirileri ile akrabalık ilişkisi bulunmayan 75 infertil erkek hasta ve fertilitesi doğurganlık ile kanıtlanmış 75 kontrol dahil edildi.SCP3 genine ait 9 ekson intron bölgeleri içerisinde yer alan sentetik oligonükleotid dizileri tasarlanarak PZR ile çoğaltıldı ve otomatize DNA dizi analizi yöntemi ile nükleotid dizileri belirlendi.Çalışmada SCP3 genine ait 9 eksonda mutasyon saptanmadı. Bununla birlikte NCBI SNP veri tabanında tanımlanmış yedi, tanımlanmamış dört varyasyon saptadık.Sonuç olarak, SCP3 mutasyonlarının çalışma popülasyonumuzda non obsturiktif azoospermik infertil erkek hastalarda mayotik duraksama için genetik yatkınlıkla ilişkili olmadığı, SCP3 ile birlikte sinaptonemal kompleksin diğer bileşenlerinin de (SCP1, SCP2) araştırılması gerektiği öngörüsündeyiz.

Abstract:
Infertility is a reproductive health problem affecting about 10-25% couples in human population. Male factor plays an important role in approximately 50% of couples. Although the main cause of male factor infertility is not known in 30-40% of the cases, genetic defects are believed to have significant effect particularly in non-obtstructive azoospermia.Errors in meiotic division during spermatogenesis are major causes resulting in azoospermia. A small tripartite structure called synaptonemal complex (SC) mediates the recombination between the homologous chromosomes in prophase I of meiosis. Spermatogenesis stops at the zygotene/pachytene stage of meiotic prophase I due to the undevelopment of axial or lateral element structures in male mice that are homozygous (Scp3-/-) for the null mutation of SCP3 gene and these mice are infertile as a result of massive apoptotic cell death.The purpose of the present study is to investigate the possible mutations and/or single nucleotide polymorphisms in SCP3 gene among non-obstructive azoospermic infertile males of Turkish population.Seventy-five infertile male patients out of 531 infertile males were included in the study according to the spermiograms in which azoospermia was diagnosed with respect to World Health Organization standarts. These 75 patients were unrelated to each other and had 46,XY chromosome structure without Y microdeletion. In addition 75 indivuduals whose fertility was proven by reproduction were enrolled into study as controls. Nine exon deep intronic primers belonging to SCP3 gene were designed and amplified by PCR and the nucleotide sequences were identified by automated DNA sequence analysis.We did not detect any mutations in 9 exons of SCP3. However, we detected 11 variations 7 of which are identified in NCBI SNP database whereas 4 are not.As a result, we agree with the idea that SCP3 mutations are not associated to genetic susceptibility for meiotic arrest in infertile male patients in our study population with non-obstructive azoospermia and that further studies investigating the other components of synaptonemal complex (SCP1, SCP2) in addition to SCP3 should be conducted.