velikost textu

Lidská onemocnění způsobená zárodečnými mutacemi Hedgehog signální dráhy

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Lidská onemocnění způsobená zárodečnými mutacemi Hedgehog signální dráhy
Název v angličtině:
Human Diseases Caused by Germline Mutations of the Hedgehog Signaling Pathway
Typ:
Diplomová práce
Autor:
Iva Trsová
Vedoucí:
MUDr. Anna Křepelová, CSc.
Oponent:
MUDr. Aleš Vícha, Ph.D.
Id práce:
216474
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra antropologie a genetiky člověka (31-110)
Program studia:
Biologie (N1501)
Obor studia:
Antropologie a genetika člověka (NANTR)
Přidělovaný titul:
Mgr.
Datum obhajoby:
17. 2. 2020
Výsledek obhajoby:
Výborně
Jazyk práce:
Čeština
Abstrakt:
Abstrakt Hedgehog signální dráha se účastní řízení diferenciace embryonálních buněk, segregace těla, vývoje mozku, skeletu, svalstva, gastrointestinálního traktu, plic a udržování a regenerace tkání dospělého jedince. Dráha obsahuje více než 10 proteinů: receptorů, koreceptorů, ligandů, transkripčních efektorů a represorů zapojených do komplexních funkčních interakcí. Porucha hedgehog signalizace během embryonálního vývoje může vést k závažné vývojové vadě – holoprosencefalii. Mutace způsobující ztrátu funkce PTCH1 vedou ke Gorlinovu syndromu – hereditární predispozici k basocelulárnímu karcinomu, asociované s anomáliemi mozku, lebky, obratlů a žeber. Bylo zjištěno, že holoprosencefalie i Gorlinův syndrom jsou geneticky heterogenní, mohou být způsobeny zárodečnými mutacemi různých genů Hedgehog signální dráhy. V letech 2006–2016 byl v Ústavu biologie a lékařské genetiky 2. LF UK a FN v Motole pro diagnostické účely analyzován gen PTCH1 u 70 nepříbuzných nemocných s podezřením na Gorlinův syndrom (MIM 109400). U 35 (50 %) z nich byla zjištěna patogenní varianta v genu PTCH1, u 10 nemocných, kteří splňovali diagnostická kritéria a 25 nemocných, kteří kritéria nesplňovali, nebyla příčina onemocnění zjištěna. Předmětem této studie bylo rozšířit diagnostické možnosti u Gorlinova syndromu a u holoprosencefalie a ověřit, zda u dosud negativně testovaných nemocných s projevy Gorlinova syndromu není onemocnění způsobeno zatím neidentifikovanou patogenní variantou genu kódujícího protein SUFU, který se také účastní Hedgehog signální dráhy. Byla zavedena analýza genu SUFU metodou Sangerova sekvenování a metodou MLPA. Byla zavedena analýza genů PTCH1 a SUFU pomocí NGS panelu genů. U dvaceti PTCH1-negativních nemocných byl vyšetřen gen SUFU Sangerovým sekvenováním, u jednoho z deseti nově zařazených pacientů byly geny PTCH1 a SUFU vyšetřeny Sangerovým sekvenováním, u ostatních devíti pacientů byly oba geny vyšetřeny současně panelem NGS. Ve vyšetřovaném souboru nebyla zjištěna patogenní varianta genu SUFU u žádného z vyšetřovaných pacientů. V genu PTCH1 byly zjištěny dvě velmi pravděpodobně patogenní varianty u dvou pacientek, které splňovaly dvě majoritní a několik minoritních kritérií. Jedná se o varianty c.3037dupT p.(Tyr1013Leufs*132) v exonu 18 a c.3306+1G>T p.(?) v sestřihovém místě exonu 19 (Ref. Seq. GenBank NM_000264.4). Práce přinesla nové poznatky o molekulárně genetické podstatě Gorlinova syndromu a přispěla ke zlepšení molekulárně genetické diagnostiky v České republice. Zárodečné mutace genu SUFU jsou pravděpodobně jen velmi vzácně příčinou Gorlinova syndromu v české populaci. Využití technik NGS je přínosem pro molekulárně genetickou diagnostiku Gorlinova syndromu a holoprosencefalie, chorob s možnou poruchou Hedgehog signální dráhy. Klíčová slova: Hedgehog signální dráha, Gorlinův syndrom, Holoprosencefalie, gen PTCH1, gen SUFU, mutační analýza, mutace
Abstract v angličtině:
Abstract The Hedgehog signalling pathway is involved in regulation of differentiation of embryonic cells, in body patterning, in development of brain, bone, muscle, gastrointestinal tract, lungs, and in maintenance and regeneration of adult tissues. The pathway includes more than 10 proteins: receptors, coreceptors, ligands, transcription effectors and repressors, linked in complex functional interactions. Disruption of the hedgehog signalling during embryogenesis can lead to a serious developmental disorder – to holoprosencephaly. Loss-of- function mutations of PTCH1 lead to Gorlin syndrome – a hereditary predisposition to basal cell carcinoma associated with anomalies of brain, scull, vertebrae, and ribs. Both holoprosencephaly and Gorlin syndrome have been shown to be genetically heterogeneous, both can be caused by germline mutations of several genes of the Hedgehog signalling pathway. From 2006 to 2016, the PTCH1 gene was analysed for diagnostic purposes in 70 unrelated patients with suspicion of Gorlin syndrome (MIM 109400) referred to the Department of Biology and Medical Genetics, 2nd Medical School and University Hospital Motol, Prague. A pathogenic variant of the PTCH1 gene was detected in 35 (50%) of patients. No mutation was found in 35 patients, 10 of them fulfilled, and 25 of them did not fulfil diagnostic criteria. The aim of this study was to expand diagnostic possibilities in Gorlin syndrome and in holoprosencephaly and to test the hypothesis that Gorlin syndrome in the PTCH1-negative patients might have been caused by a pathogenic variant of the SUFU gene, which is also involved in the Hedgehog signalling pathway. DNA analysis of the SUFU gene by Sanger sequencing and MLPA, and DNA analysis of the PTCH1 gene and the SUFU gene by an NGS gene panel have been introduced for this purpose. In a pilot study, the SUFU gene was tested in twenty PTCH1-negative patients by Sanger sequencing. In one patient, both PTCH1 and SUFU genes were sequenced by Sanger sequencing, and in nine patients, both PTCH1 and SUFU genes were tested by the NGS gene panel. In the group of patients studied, no pathogenic variant was detected in the SUFU gene. Two novel, highly likely pathogenic variants were detected in the PTCH1 gene in two female patients who fulfilled two major and several minor criteria: heterozygous c.3037dupT p.(Tyr1013Leufs*132) in exon 18, and heterozygous c.3306+1G>T, p.(?) in a splice site of exon 19 (Ref.Seq. GenBank NM_000264.4). The study has brought new data about the genetic basis of Gorlin syndrome and has helped improve and extend molecular genetic diagnostics in the Czech Republic. Germline mutations of the SUFU gene are probably a very rare cause of Gorlin syndrome in the Czech Republic. Implementation of NGS techniques has improved molecular genetic diagnostics of Gorlin syndrome and holoprosencephaly, disorders with possible disruption of the Hedgehog signalling pathway. Key words: Hedgehog pathway, Gorlin syndrome, Holoprosencephaly, PTCH1 gene, SUFU gene, mutation analysis, mutation
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Iva Trsová 3.06 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Iva Trsová 153 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Iva Trsová 148 kB
Stáhnout Posudek vedoucího MUDr. Anna Křepelová, CSc. 225 kB
Stáhnout Posudek oponenta MUDr. Aleš Vícha, Ph.D. 227 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby doc. Mgr. Vladimír Sládek, Ph.D. 153 kB