Türkiye'deki bazı genetik hastalıkların moleküler patolojisinin araştırılması
Investigation of the molecular pathology of some genetic disorders in Turkey
Yazar: ESRA BİRBEN
Danışman: PROF.DR. CİHAN ÖNER
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Türkiye'deki Bazı Genetik Hastalıkların Moleküler Patolojisinin AraştırılmasıEsra BİRBENÖZGünümüzde insan genom projesi sayesinde hastalıklara neden olan birçok genindizisi belirlenmiş bulunmaktadır. Artık bu dizilerden yararlanarak hastalığa nedenolan mutasyonların belirlenmesi ve fonksiyon analizlerinin yapılması mümkündür.Tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de, moleküler genetik çalışmaları giderek artanölçüde önem kazanmıştır. Hastalıkların ardında yatan genetik nedenlerinbelirlenmesi, akılcı tedavi yaklaşımlarının üretilmesi için büyük öneme sahiptir. Bu tezçalışmasında faktör XIII eksikliği ve eritrositlerdeki pirüvat kinaz eksikliği gibi bazıgenetik hastalıkların moleküler nedenlerinin belirlenmesi, bazı zorunlu Î² talasemiheterozigotlarında görülen normal HbA2 düzeyinin genetik nedenlerinin belirlenmesive multigenik bir hastalık olan ve özellikle gelişmiş ülkeler başta olmak üzeredünyada birçok ülkede ve ülkemizde birçok kişiyi etkileyen astım hastalığının genetiknedenlerinin incelenmesi amaçlanmıştır.Astım hastalarında ALOX-5 (Arachidonate 5-lipoxigenase) promotor genotipininfonksiyonu olarak eozinofillerde ALOX-5 mRNA ifadesi ve lökotriyen C4 salınımıaraştırılmıştır. Delesyonel varyantın iki kopyasını içeren bireylerden alınaneozinofillerin, her iki kromozomda yabanıl tip ALOX-5 geni taşıyan bireylerden alınaneozinofillere kıyasla daha az ALOX-5 mRNA'sı sentezledikleri ve daha az lökotrienC4 salgıladıkları gösterilmiştir.Bu çalışmada faktör XIII eksikliği olan beş hasta incelenmiştir. Dört adet yeni ve birtane de bilinen mutasyon tanımlanmıştır. Yeni mutasyonlardan birisi, protein dizisindeasparajinin lizine dönüşümü ile sonuçlanan 541. kodondaki CâG değişimidir. Diğeryeni mutasyon ise kodon 466-469 arasında yer alan tekrar dizilerindeki (CAAACAAA)dört nükleotidlik delesyondur. Diğer iki yeni mutasyon 235 LeuâArg değişimi veekzon 14'de yer alan 3 nükleotidlik delesyonlardır. Bilinen mutasyon ise, kodon 400`de yer alan C insersiyonudur. Bu çalışma Faktör XIII genindeki mutasyonlarınoldukça heterojen dağılım gösterdiğini ortaya koymuştur.Pirüvat kinaz eksikliği olan ve akraba olmayan 3 Türk hastanın incelenmesisonucunda, yeni bir mutasyon olan cDNA'da 1623. pozisyonda yer alan GâC(Lys541Asn) mutasyonu ile 1456 CâT(Arg486Trp), 1528 CâT (Arg510Dur) ve 1675CâG (Arg559Gly) olmak üzere bilinen üç mutasyon saptanmıştır. Tüm mutasyonlarproteinin C domeyninde yer almaktadır.Zorunlu (obligatory) Î²-talasemi heterozigotu olan ve birbirleriyle akraba olmayan üçailenin dört ebeveyni ve Hb Knossoslu iki ebeveyn bu hastalarda gözlenen normalHbA2 düzeyinin nedenlerini belirlemek amacıyla incelenmiştir. Bu hastaların Î´-globingenlerinin Southern blot, restriksiyon endonükleaz analizi ve sekans analizi ileincelenmesi sonucunda -7.2 kb Corfu tipi delesyonun, kodon 27 (GâT), IVS-I-2(TâC) mutasyonlarının ve kodon 59 (-A) delesyonunun Î²-talasemi allelleri ile transya da cis konumunda bulundukları ortaya çıkarılmıştır.Anahtar Kelimeler: Astım, ALOX5, Faktör XIII Eksikliği, Pirüvat Kinaz Eksikliği,Talasemi TaşıyıcılığıDanışmanı : Prof. Dr. Cihan Öner, Hacettepe Üniversitesi, Fen Fakültesi, BiyolojiBölümü, Moleküler Biyoloji Anabilim Dalı, Beytepe, Ankara, Türkiye.

Abstract:
Investigation of the Molecular Pathology of Some Genetic Disorders in TurkeyEsra BİRBENABSTRACTRecently, sequences of the many genes that cause genetic disorders have beenestablished by Human Genome Project. Now, it is possible to determine themutations which cause the disorders and perform the functional analysis of themutations by using these sequences. Molecular genetic studies have gained moreand more importance in our country as in the rest of the world . It is important toshow the genetic cause of the disorders for revealing more efficient treatmentmethods. In this study, determination of the molecular pathology of some geneticdisorders such as Factor XIII deficiency, pyruvate kinase deficiency, and geneticreasons of the normal HbA2 levels seen in some obligatory Î² thalassemiaheterozygotes and investigation of the genetic reason of asthma a multigenicdisorder which effects a lot of people all around the world as well as in Turkey,especially in developed countries were aimed.ALOX-5 (Arachidonate 5-lipoxigenase) mRNA expression and the leukotriene C4secretion of eosinophils as a function of ALOX5 promoter genotype have beeninvestigated in asthma patients. It has been shown that eosinophils from individualsbearing 2 copies of deletional variants expressed less ALOX-5 mRNA and secretedsignificantly lower concentrations of leukotriene C4 than cells from homozygous wild-type individuals.In this study five patients with Factor XIII deficiency were investigated. Four noveland one known mutations were identified. One of the novel mutation was C to Gchange in codon 541 results in change asparagine to lysine in protein sequence.Other novel mutation was a deletion of four nucleotides in repeat sequences(CAAACAAA) between codons 466-469. Other two novel mutations were 235LeuâArg change and a deletion of three nucleotides in exon14. C insertion incodon 400 was the known mutation. This study showed that mutation on Factor XIIIgene is distributed highly heterogeneously.Investigation of three unrelated patients who have pyruvate kinase enzymedeficiency revealed one novel missense mutation located at cDNA nt 1623 GâC(Lys541Asn) and three known mutations at 1456 CâT(Arg486Trp), 1528 CâT(Arg510End), and 1675 CâG (Arg559Gly) in these patients. All four mutations arelocated in C domain of the protein.Four parents of three unrelated families who are obligatory Î² thalassemiaheterozygotes and two parents with Hb Knossos were investigated to explain normalHbA2 levels shown in these patients. Examination of Î´-globin gene by southern blot,restriction endonuclease analysis, and sequencing revealed the presence of the -7.2kb Corfu type deletion, codon 27 (GâT) and IVS-I-2 (TâC) mutations and thecodon 59 (-A) deletion in trans or cis with Î²-thalassemia alleles.Keywords: Asthma, ALOX5, Factor XIII Deficiency, Pyruvate Kinase Deficiency,Thalassemia TraitsAdvisor: Prof. Dr. Cihan Öner, Hacettepe University, Faculty of Science, BiologyDepartment, Molecular Biology Section, Beytepe, Ankara, Turkey.