Цитогенетический и молекулярный анализ хромосомных перестроек, ассоциированных с нейропсихиатрическими заболеваниями человека

• Автор: Тентлер, Дмитрий Генрихович
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Уппсала
• Количество страниц: 195 с. : ил.

Диссертация на звание доктора философии (Медицинский факультет) по клинической генетике представленная в Уппсальском университете в 2001 году.
Резюме
I ентлер Д. 2001. Цитогенетический и молекулярный анализ хромосомных перестроек, ассоциированных с нейропсихиатрическими заболеваниями человека. Acta Universitatis Upsaliensis. Полные резюме уппсалъских диссертаций Медицинского факультета 1091. 56 стр. Уписала. ISBN 91-554-5149-7.
Генетические факторы играют большую роль в этиологии нейропсихиатрических заболеваний. Анализ хромосомных аберраций ассоциированных с этими заболеваниями может дать информацию о специфических локусах, необходимую для идентификации задействованных генах и в последствии для понимания процессов развития и функционирования мозга.
Цитогенетический и молекулярный анализ двух сестер с кариотипом 46,XY, а также врожденной умственной отсталостью, судорогами и синдромом андрогенной нечувствительности показал наличие в их генотипе микроделеции в районе Xqll-ql2. С помощью метода флуоресцентной гибридизации in situ на ДНК-фибриллах (fibre-FISH) мы смогли вычислить, что размер делеции примерно 1,1 Mb. Было показано, что делегированный участок захватывает ген андрогенового рецептора и ген OPHN1. Исходя из клинических и цитогенетических данных, ген OPHN1 участвует в процессах развития мозга, и нарушение его функций ведет к развитию умственной отсталости.
Микроделеция в районе 19ql3.2 была обнаружена у пациента с анемией Даймонд а-Блекфена, аномалиями развития скелета и умственной отсталостью. С помощи методов флуоресцентной in situ гибридизации на метафазных хромосомах и ДНК-фибриллах было показано, что делеция захватывает участок ДНК размером 3,2 Mb. Делегированный участок включает в себя ген RPS19, который является ответственным за анемию Даймонда-Блекфена, однако его мутации не приводят к умственной отсталости. Результаты исследования свидетельствуют, что данный случай является новым мультигенным синдромом, и что делегированный участок содержит не известный ранее ген, ответственный за умственную отсталость.
Был проведен цитогенетический и молекулярный анализ пациентов с признаками аутизма, ассоциированными со сбалансированными транслокациями t(5;7), t(17;19) и t(l3; 17). Анализ сбалансированной транслокации t(5;7) методом FISH показал, что точка разрыва на хромосоме 7 совпадает с предполагаемым локусом аутизма, описанным в предыдущих работах по анализу сцепления. Мутационный анализ двух ближайших к точке разрыва генов T2R3 и SSBP,
проведенный на пробах ДНК из ряда независимых пациентов с аутизмом, не выявил аллелей ассоциированных с заболеванием. Метилирование ДНК 7-й хромосомы пациента с t(5;7) не отличалось от контрольных образцов.
У двух пациентов с легкой формой аутизма, синдромом Аспергера, были обнаружены транслокации t(17;19) и t( 13; 17). Картирование точек разрыва на хромосоме 17 показало, что они находятся на расстоянии в 250-300 kb друг от друга. Данный район содержит 13 известных генов. Экспрессия девяти из этих генов была проанализирована на лимфобластоидной РНК из пациентов с траислокациями. Показано, что уровни экспрессии данных генов у пациентов не отличались от экспрессии в контрольных образцах, взятых из здоровых людей. Дальнейший структурный и функциональный анализ генов расположенных поблизости от точек разрыва на хромосоме 17 может выявить последовательности, ответственные за синдром Аспергера.
Ключевые слова: Врожденная умственная отсталость, аутизм, синдром Аспергера, хромосомные аберрации.
Dmitry Tentler, Department of Genetics and Pathology, Unit of Clinical Genetics, Rudbeck Laboratory, Uppsala University, SE-751 85 Uppsala, Sweden
© Dmitry Tentler 2001
ISSN 0282-7476 ISBN 91-

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Хромосомы человека и нормальный кариотип
Основные хромосомные аберрации у человека
Численные аберрации
Структурные аберрации
Транслокации
Робертсоновские транслокации
Реципрокные транслокации
Инсерционные транслокации
Делеции и дупликации
Терминальные делеции
Инверсии
Изохромосомы и изодицентрики
Кольцевые хромосомы
Маркерные хромосомы
Частота хромосомных аберраций у человека
Общие механизмы возникновения структурных аберраций
Фенотипические аномалии, вызванные хромосомными перестройками
Цитогенетические методы исследования хромосомных аберраций
Методы окрашивания хромосом
Флуоресцентная гибридизация in situ
Различные методики FISH и их применение
Многоцветная (multicolour) FISH
Сравнительная геномная гибридизация
FISH к интерфазным ядрам
FISFI на фибриллах (fibre-FISH
ВВЕДЕНИЕ К ПРЕДСТАВЛЯЕМОЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ
Неспецифическая умственная отсталость
Генетическая составляющая аутизма
Аутистический фенотип
Гепетические исследования аутизма
ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ
РЕЗУЛЬТАТЫ
Статья I
Статья II
Статья III
Статья IV
ОБСУЖДЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ОТТИСКИ СТАТЕЙ, ВКЛЮЧЕННЫХ В РАБОТУ

некоторыми нарушениями. Легкие формы аутизма обозначаются как высокофункциональный аутизм (Gillberg and Billstedt, 2000).
Ряд поведенческих заболеваний имеют в своем фенотипе лишь некоторые аутистические черты, в то время как другие симптомы аутизма могут быть очень слабо выражены или вообще отсутствовать. Такие заболевания, которые иногда не полностью соответствуют критериям классического детского аутизма, образуют группу заболеваний аутистического спектра (autism spectrum disorders, ASD) и обозначаются как атипичный аутизм (Nylander and Gillberg, 2001).
Аутистические черты часто ассоциированы с синдромами, для которых характерны нарушения поведения и координации. Пациенты с такими синдромами, как синдром Туретта (Tourette syndrome), синдромом дефицита внимания и гиперактивности (attention deficit/hyperactivity disorder, ADHD) и обсессивно-компульсивным расстройством (obsessive-compulsive disorder, OCD) могут подходить под критерии аутизма. Другие синдромы, такие как синдром Ангельмана, синдром Дауна, туберозный склероз (tuberous sclerosis) и нейрофиороматоз, у которых умственные нарушения являются частью фенотипа, также ассоциируются с аутистическими проявлениями.
Вариации аутистического фенотипа затрудняют нейропсихиаторам постановку точного диагноза. 1ем не менее, тщательная фенотипическая характеристика пациентов с аутизмом очень важна для генетических исследований.
Генетические исследования аутизма
Аутизм имеет многофакторную этиологию. Факторы окружающей среды, вероятно, могут являться причиной заболевания у части пациентов. Известно, что аутистические черты ассоциируются с синдромами, вызванными воздействием на эмбрион определенными лекарственными препаратами, например, с фетальным вальпроатовым синдромом (foetal valproate syndrome). Подобно умственной отсталости, аутистические черты в этих синдромах всегда обнаруживаются вместе с другими множественными нарушениями и могут представлять собой вторичный эффект аномального развития мозга. Во многих случаях этиологию симптомов аутизма невозможно проследить, а, следовательно, пропорция пациентов с аутизмом вызванным факторами окружающей среды не поддается определению.
Существуют серьезные доказательства существования генетической составляющей в развитии аутизма. Эпидемиологические исследования показали больший уровень конкордантности по аутизму у однояйцевых близнецов по сравнению с разнояйцевыми.