Kalıtsal retina dejenerasyonlarında DNA mikroarray yöntemiyle yüksek ölçekli genom taraması
High-throughput genome screening by DNA microarray in inherited retinal degenerations
Yazar: DİDEM YÜCEL
Danışman: DOÇ. DR. RIZA KÖKSAL ÖZGÜL ; PROF. DR. AY ÖĞÜŞ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Genetik = Genetics ; Göz Hastalıkları = Eye Diseases

Özet:
Retinitis pigmentosa (RP) ve Leber'in konjenital amorozisi (LCA) oldukça yüksek klinik ve genetik çeşitlilik gösteren kalıtsal retina dejenerasyonları arasındadır. Bu çalışmada, yüksek veri analizine imkan veren ve genomboyu genotiplendirme için etkin bir metot olan Affymetrix 250K SNP mikrodizin (mikroarray) yöntemi kullanılarak arRP ve LCA tanısı konulan on Türk ailede yer alan toplam elli yedi bireye ait genomik DNA genotiplendirilerek, hastalıktan sorumlu lokus ve genler başarılı şekilde tanımlanmıştır. Genotiplendirme verileri değerlendirilerek homozigotluk haritalaması yapılmış, haritalama sonuçları değerlendirildiğinde arRP ve LCA'lı hasta bireylerin RDH12, CERKL, CRB1, AIPL1, USH2A ve EYS genleri ile bağlantı gösterdiği bulunmuştur. RDH12, CERKL, CRB1 ve AIPL1 genlerinin tüm ekzonları, direkt DNA dizi analizi ile mutasyonlar açısından taranmıştır. Mutasyon taramaları sonucunda AIPL1 geninde Q141X, CRB1 geninde 701dupACAGG(fs)?710X, CERKL geninde IVS1+5G>C olmak üzere üç yeni mutasyon ve RDH12 geninde ise daha önce tanımlanmış T49M mutasyonu saptanmıştır. RDH12, CERKL, CRB1 ve AIPL1 genlerindeki mutasyonlar farklı toplumlarda tüm arRP ve LCA mutasyonlarının %1-5' inden sorumlu bulunmuştur.Mutasyon olasılığının düşük olmasından dolayı bu genler mutasyon tarama çalışmaları için seçilecek ilk aday genler arasında değildir. Bu nedenle hastalığa neden olan mutasyonların saptanmasında tek tek bu genlerin incelenmesi yerine, tüm genomun taranmasına ihtiyaç vardır. Bu yaklaşım, küçük ailelerde ve tek hasta bireylerde bile kalıtsal göz hastalıklarından sorumlu genlerin ve patojenik mutasyonların tanımlanması için oldukça etkindir.

Abstract:
Inherited retinal degenerations, including retinitis pigmentosa (RP) and Leber congenital amaurosis (LCA), show high clinical and genetic heterogenity. In this study, whole genome genotyping by high-throughput Affymetrix 250K SNP microarray was successfully performed in genomic DNA samples of fifty seven individuals from ten Turkish families with LCA and arRP. Homozygosity mapping analysis was performed and it revealed linkage to RDH12, CERKL, CRB1, AIPL1, USH2A and EYS genes in patients affected with arRP and LCA. With the use of direct DNA sequence analysis, all exons of RDH12, CERKL, CRB1 and AIPL1 genes were screened for disease causing mutations. The mutation screening in these genes revealed the presence of three novel mutations: Q141X in AIPL1 gene, 701dupACAGG(fs)?710X in CRB1 gene, IVS1+5G>C in CERKL gene, one previously reported mutation T49M in RDH12 gene.Mutation frequency survey of different populations for RDH12, CERKL, CRB1 and AIPL1 mutations showed that they account for 1-5 % of all LCA and arRP associated gene mutations. For this reason, these genes are not top candidates for mutation screening studies due to the low probability of mutation detection. Instead of screening these genes for mutations one at a time, there needs to be a preliminary screening of the whole genome in order to find the genes most likely responsible for the mutations. This approach is useful even in small families and index cases in identification of genes and disease causing pathogenic mutations for these hereditary eye diseases.