Mental retardasyonlu olgularda kromozomal anomalilerin array temelli karşılaştırmalı genomik hibridizasyon (ACGH) tekniği ile araştırılması /
Yazar: EBRU PERİM AKÇAY
Danışman: PROF. DR. ALİ SAZCI
Kocaeli Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı / Genetik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Genom = Genome ; Kromozom düzensizlikleri = Chromosome aberrations ; Kromozomlar = Chromosomes ; Mikrodizilim analizi = Microarray analysis ; Sitogenetik = Cytogenetics ; Zeka geriliği = Mental retardation

Özet:
Mental retardasyon (MR) insanın yaşamı boyunca engelli olmasına yol açan, öğrenme ve
adaptasyon güçlüğü ile karakterize bir durumdur. MR'lerin nedenleri çok çeşitlidir.
Genetik, metabolik, çevresel etmenler ve santral sinir sisteminin yapısal anomalileri
bunların başlıcalarıdır. MR'li olguların ayrıntılı olarak incelenebildiği gelişmiş batı
ülkelerinde bile spesifik tanıya varma oranı % 40-60 arasındadır ve genellikle
populasyonun % 0.3'ünü ağır MR'lu olgular oluşturmaktadır.
Klasik yöntemlerle sitogenetik tanısı kesinleşemeyen özellikle MR'li olgularda kromozom
anomalilerinin daha detaylı aydınlatılması amacı ile ek ileri düzey incelemeler yapılması
gerekmektedir. FISH (fluoresan in situ hibridizasyon) tekniği kullanılarak yapılan
incelemelerde araştırılacak aday gen/kromozom bölgelerinin klinik ya da sitogenetik
yöntemler ile önceden belirlenmiş olması gerekmektedir. Oysa, kromozomların bazı
bölgeleri (sentromer, telomer gibi) non-spesifik bant kalıbında olduğundan, bu bölgelerin
araştırılması standart ve Yüksek Çözünürlüklü Bantlama Teknikleri (HRB Tekniği) ile
değerlendirilememekte FISH tekniği de her zaman yeterli olamamaktadır. Son yıllarda,
temeli FISH tekniğine dayanan, farklı fluoresan boyalar ile boyanmış test (hasta) ve
referans DNA örneklerinin normal kromozomlara bağlanması ile elde edilen fluoresan renk
farklılıklarını gösteren bir moleküler sitogenetik yöntem olan karşılaştırmalı genomik
hibridizasyon tekniği (CGH) bütün genomun dengesiz kromozomal materyalinin analizine
olanak sağlayan bir teknik olarak geliştirilmiştir.
CGH, genom boyunca DNA dizisindeki kopya sayısı değişimlerini inceleyen bir moleküler
sitogenetik tekniktir. Belirli bir genomun tamamındaki dengesiz kromozomal materyalin
detaylı ve doğru analizi için, daha spesifik olarak da özellikle dengeli genomdan ince
sapmalar olduğu zaman CGH tekniği gerekli olmakta ve özellikle array temelli CGH
tekniği sayesinde klasik yöntemlerle sitogenetik tanısı kesinleşemeyen kromozom
anomalilerinin daha detaylı araştırılması mümkün olmaktadır. Bu çalışmada, GTG
Bantlama tekniğiyle 500-550 bant düzeyinde herhangi bir kromozom anomalisi
saptanmayan 8 ağır MR'lu erkek birey ile bunların akrabası olan 12 ve olmayan 2 normal
fenotipe sahip bireyden oluşan toplam 22 olguda array temelli CGH tekniği kullanılarak
tüm genom boyunca DNA dizisindeki kopya sayısı değişimleri incelenmiştir. Analizler
sonucunda mental retardasyonlu 8 erkek olgumuz ve bunlarla akrabalığı olan 3 kadın
olgumuzda X kromozomunun p11.22 bölgesinde 52210273-52745818 aralığında 535,5
Kb'lık (535545 bç) bir genomik bölgede farklı boyutlarda kazanç saptanmıştır.

Anahtar Kelimeler: array Temelli Karşılaştırmalı Genomik Hibridizasyon,
Konvansiyonel Sitogenetik, Mental Retardasyon

Abstract:
Mental Retardation (MR) is a condition characterized by learning and adaptation disability
which causes lifetime disability. There is a diverse range of causes of MR. Genetic,
Metabolic, Environmental Factors and structural anomalies of the central nervous system
are among the main causes. Even in western countries where detailed examination of MR
could be done, rate of specific diagnosis is between 40-60% and the MR cases usually
consist of 0.3% of the population.
When classical cytogenetic methods cannot confirm the diagnosis, advanced analysis
should be performed to clarify the chromosomal abnormalities ,especially in cases with
MR. The use of FISH ( fluorescent in situ hybridization) method in such detailed analysis
requires predetermination of the candidate gene/chromosomal region either by clinical
findings or cytogenetic methods. However some of the chromosomal (centromere,
telomere) regions with nonspecific band pattern cannot be analyzed with standard and
High Resolution Banding and the FISH technique cannot be always sufficient enough to
analyze. In recent years, a molecular cytogenetic technique which is based on FISH
Method where Test (Patient) and Reference DNA samples labelled with different
fluorescent dyes hybridizing to normal chromosomes, enabling detection of
unbalanced chromosomal abnormalities of the whole genome by calculating the
differences in between fluorescent signal intensities is developed and named as
comparative genomic hybridization.
CGH is a molecular cytogenetic technique, which examines copy number variations across
the whole genome DNA sequence. For accurate and detailed analysis of unbalanced
chromosomal abnormalities across the whole genome especially in case of small
deviations from a balanced genome, CGH is needed and by means of array based CGH
method, it is possible to analyze thoroughly the chromosome anomalies whose cytogenetic
diagnosis cannot be confirmed by classical methods.
In the framework of this study, whole genome-wide DNA copy number variation analysis
was performed on a total of 22 individuals using array-CGH technique. 8 of the individuals
included in the study were males with severe MR. All individuals were previously
nalyzed by GTG banding technique, which showed no chromosomal abnormality at the
level of 500-550 bands. The remaining 14 individuals were phenotypically normal, and 12
of them were relatives of the 8 MR patients. We detected variable size of gains at Xp11.22
etween 52210273-52745818 bp, within 535,5 Kb (535545 bp)- long genomic region, in 8
male patients plus their 3 female relatives with normal phenotype.

Keywords: array Comparative Genomic Hybridization, Conventional Cytogenetic, Mental

Retardation.