Köpeklerde kalça displazisi ile CHST14 geni arasındaki ilişkinin tüm gen dizi analizi ile belirlenmesi
Determintion of association between canine hip dysplasia and CHST14 gene by whole gene sequencing
Yazar: ERDAL TOPPARMAK
Danışman: DOÇ. DR. IRAZ AKIŞ AKAD
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Veteriner Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Dizi analizi = Sequence analysis ; Genler = Genes ; Kalça displazisi-köpek = Hip dysplasia-canine ; Köpekler = Dogs ; Veteriner hekimlik = Veterinary medicine

Özet:
Köpek Kalça Displazisi (KKD), köpek ırklarında oldukça yaygın görülen karmaşık poligenik kalıtsallık özellikler gösteren gelişimsel bir bozukluktur ve kesin tedavisi olmadığı için veteriner hekimliğinde temel amaç damızlık seçimiyle kontrollü üremenin sağlanmasıdır. Bu çalışmada KKD patofizyolojisinde etkili olabilecek CHST14 genindeki SNP'ler ile KKD arasında ilişki analizi yapılması amaçlanmıştır. Bunun için İstanbul Üniversitesi Veteriner Fakültesi-Cerrahpaşa Cerrahi Kliniği'ne gelen 46 adet kalça displazisi tanısı konmuş köpek ve 16 adet kalça displazisi olmayan köpekten, sırasıyla, vaka ve kontrol grupları oluşturulmuş, izole edilen DNA örneklerinde CHST14 geni beş bölge halinde PZR ile çoğaltılmıştır. DNA dizi analizi sonucunda köpek CHST14 geninde dört adet SNP belirlenmiştir. CHST14 geni 1. ekzonda bir adet C/G transversiyonu ve bir adet T/C transisyonu, 3'-UTR bölgesinde ise bir adet G/C transversiyonu ve bir adet C/T transisyonu tanımlanmıştır. Tespit edilen dört SNP'den üçü veritabanlarında mevcutken, bir tanesi ilk defa bu çalışmada ortaya çıkartılmıştır. 3'-UTR bölgesinde bulunan iki adet SNP'in KKD ile ilişkili olduğu belirlenmiştir. İlişkili varyasyonların CHST14 ekspresyonunun düzenlenmesinde görevli olabileceği sonucuna ulaşılmıştır. Glikozaminoglikan biyosentezinde görev alan CHST14 enziminin sentez miktarı veya fonksiyonunda ortaya çıkabilecek değişikliklerin, ektraselüler matriksin yapısında bozulmaya yol açarak KKD'ye katkı sağladığı öne sürülebilir. İleride yapılacak daha büyük ölçekli çalışmalarla KKD'ye katkısı olan daha fazla SNP'nin tespit edilmesi, kas-iskelet sisteminde etkili biyokimyasal yolaklarda görev alan farklı proteinleri kodlayan genlerin aday gen potansiyellerinin belirlenmesi veteriner hekimlik açısından önemli olduğu kadar, insanlarda görülen gelişimsel kalça displazisi (GKD)'nin aydınlatılmasına da katkı sağlayacaktır.

Abstract:
Canine Hip Dysplasia (CHD) is a developmental disorder with complex polygenic hereditary characteristics that is highly prevalent among dog breeds, and due to lack of definitive treatment, main target of veterinary medicine is controlled reproduction with selective breeding. The purpose of this study is analysis of the association between CHD and SNPs in CHST14 gene that may contribute to CHD pathophysiology. In this respect, case and control groups were constructed from 46 dogs with hip dysplasia and 16 dogs with no hip dysplasia, respectively, that were brought to Istanbul University Veterinary Faculty - Cerrahpaşa Department of Surgery. CHST14 gene from isolated DNA samples was amplified in five regions by PCR. DNA sequence analysis revealed four SNPs in CHST14 gene. A C/G transversion and a T/C transition are identified in Exon-1 and a G/C transversion and a C/T transition are identified in 3'-UTR of CHST14 gene. Three of the 4 SNPs can be found in database while one of them is discovered for the first time. Both SNPs in 3'-UTR are associated with CHD. It is concluded that associated variations may take part in regulation of CHST14 expression. Results suggest that possible changes in synthesized amount or function of CHST14 enzyme, taking part in glycosaminoglycan biosynthesis, may contribute to CHD by impairment in extracellular matrix structure. Large-scale prospective studies for identification of more SNPs that contribute to CHD, determination of potential candidate genes encoding various proteins that take part in biochemical pathways effecting musculoskeletal system are important in veterinary medicine as well as contribution to more comprehensive understanding of developmental dysplasia of hip (DDH) in humans