Jgft Narozené děti.:.. 5% vrozená Gh Dedičné choroby 5% Vrozená choroba 0,5% chromozomální anomálie 1 % monogenně dědičné chroby * •• Ostatní choroby jsou multifaktorialne dědičné nebo 'O i »%ír v ■ V a ■ r li v Ě Většina z nositelů vrozené choroby umírá před jejich 65 rokem života. Vrozené choroby jsou 5. nejčastější příčina úmrtí. Většina úmrtí je způsobena 1. vrozené choroby srdce 2. anomálie centrálního nervového systému a urogenitální anomálie 3. gastrointestinální anomálie Hlavní typy genetických chorob Geneticky determinované choroby jsou klasifikovány do 4 hlavních kategorií • Chromozomální choroby S Jsou výsledkem adicí nebo delecí celých chromozomů nebo jejich částí S Většina je charekterizována růstovou retardací, mentální retardací a rozmanitými somatickými abnormalitami S Klinicky signifikantní chromozomální abnormality jsou příčinou 2,5% dětských úmrtí g • ■':'*< • Monogenní choroby S Jsou způsobeny mutací v jednom genu, která má velk na pacientovo zdraví • S Mendelistická dědičnost ( S Známo 6 000 chorob (srpkovitá anémie, cystická fíbť< S Příčina 5-10% dětských úmrtí • '(%* Polygenní choroby ^v S Vznikají interakcí multiplexu genů, «K¥ každý z nich může mít relativně minoritní efekt S Příčina 25-30% dětských úmrt § # • S Příklad: diabetes melitus, hypertense, schizofrenie, řada kongenitálích defektů jako rozštěp rtu a patra, většina kongenitálních"chorob srdce - LQT sy Genetické defekty somatických buněk '••>. gí* •• S Mutace v genech, které kontrolují buněčný růst Geny a choroby Scéma vztahu (mczi monogenními, polygenními '" " J * '"nimi chorobami :$%A*S Environment Single-genesis (monogenic) ~ Multi-genesis " (polygenic) •••V:; »•• Geny mohou vždy být více či méně silnými pr pro rozvoj nemoci ;>**,&: čními faktory DNA diagnostika « •jr*h potvrdit diagnózu podmíněna genovou mutací zjistit genetické dispozice k onemocnění v rodinách s urče u potomků • V (■f \s • přímá DNA diagnostika: zjistí, zda analyzovaná DNÁ nese či nenese mutaci nepřímá DNA diagnostika: užitím vazebních markem v rodiných studiích odhalí chromozom v asociaci s nemocí v rodině Prima DNA diagnostika Zjistí, zda DNA testované osoby nese gen normální nebo mutovaný ímhf. • Detekce mutací v odpovědném genu/ g!fy \% t diagnózu musíme znát: i 1 gen , který má být analyzován 2 štandartní (wild type) sekvenci *•• to genu Přímá DNA diagnostika Metoda přímé detekce již známých mutací i • ■■>"'* « Metody přímého vyhledávání neznámýcť}fnytgc (screenovací metody) •••• A* Metoda přímé detekce již známých mutací Detekce známé sekvenční změny je možná u: 1) chorob s předpokládanou alelickou homogenitou, tzn. že patologická alela příslušného genu je reprezentovaná * jedinou mutací (srpkovitá anémie) * omezeným počtem mutací (a 1 -antitrypsinový deficit) * rozsáhlou řadou mutací rozmístěných přes celý gen (CFTR, DMD) * expanzí trinukleotidových opakujících se sekvencí (HD, MD) 2) v rodinách s již charakterizovanou mutací v příslušném genu 3) ve výzkumu (k potvrzení kandidátního genu a k odlišení nepatogeního polymorfismu) Příklady chorob s vymezeným počtem mutací ' .&*_• ' -l^L.- Huntingtonova chorea, Myotonická dystrofie, Fragilní X sy nestabilní expanze trinukleotidových repeticí Charcot-Marie-Tooth duplikace 1,5Mb v 17pll.2 a - Thalasemie různé delece v genu ß - Thalasemie převážně bodové mutace srpkovitá anémie mutace E6V v HBB genu Achondroplasie mutace G380R v genu FGFR3 Cystická fibróza mutace dF508 v genu CFTR Hemofílie A velká inverze v genu pro faktor 8 Tay-Sachsova choroba inzerce 4bp v exonu 11 genu HEXA Lebrova optická atrofie mitochondriální mutace nukleotidu v pozici 3460, 11778 nebo 14484 deficience 21-hydroxylázy 30% mutací tvoří velké delece ••* - e; s t* Metody detekce známých mutací rJT-'I't Reštrikční analýza PCR produktu mutací vzniká nebo zaniká specifické místo v DNA, rozlišované restrikčním enzymem Hybridizace PCR produktu s alelově-specifickými oligonukleotidy (ASO) pomocí dot-blot, slot-blot nebo Southern blot základní metoda pro detekci bodových mutací PCR s alelově-specifickými primery (ARMS test) základní metoda pro detekci bodových mutací Oligonukleotid-ligační test (OLA) metoda pro detekci bodových mutací PCR s primery, ohraničujícími místo předpokládané delece v DNA nebo bodu zlomu v translokaci úspěšná amplifikace odhalí přítomnost specifické přestavby DNA Detekce expanze trinukleotidových repeticí v DNA velké expanze se detekují pomocí Southern blot a menší pomocí PCR Hk^ &.<;■ f ■>"#.•• Přímá DNA diagnostika • Metody přímého vyhledávání neznámých mutací (screenovací metody) - odhalí jakékoliv odchylky v sekvenci DNA pacienta, avšak vždy jen ve srovnání se štandartní sekvenc^ • neodliší patogenní a nepatogenní změř DNA *W.&' ■ jsou náročnejší casove i finančne Nej častej i používané vyhledávací metody Jednořetězcový konformační polymorfismus (SSCP) jednoduchá metoda doporučuje se pro krátké sekvence DNA neodhaluje pozici změny Denaturační gradientova gelová elektroforéza (DGGE) vysoká citlivost primery s „GC- clampy" neodhaluje pozici změny Heteroduplexní analýza (HD) velmi snadná doporučuje se pro krátké sekvence DNA limitivaná citlivost neodhaluje pozici změny Detekce zkráceného proteinu (PTT) vysoká citlivost pro terminační mutace odhaluje pozici změny pouze pro terminační mutace drahá a složitá metoda Sekvenování detekce veškerých změn v DNA sekvenci plně charakterizuje mutace nadbytek informací pracná a drahá metoda Chemické a enzymatické štěpení DNA vysoká citlivost odhaluje pozici změny práce s toxickými chemikáliemi experimentálně obtížné >•• SSCP ssc: á IL cas na dráha : 1.-4 . DNA pacient' 5 . wt Cystická fibróza nejčastěji se vyskytující autozomalne recesivní dědičná metabolická porucha v zakavkazské populaci Incidence 1 : 3000 živě narozených dětí Frekvence přenašečů 1 : 25 ■V ČR se každý rok rodí 40 - 50 dětí s CF Základní fyziologický defekt při onemocnění CF porucha v transportu iontů chlóru, sodíku a vody přes apikální membránu >ecializovaných epiteliálních^ buněk některé exokrinní žlázy produkují hustý, lepkavý hlen tím zapříčiněny hlavní symptomy nemoci Transmembrane Conductance Regulator Protein CFTR chloridový kanál regulující transportiontu přes buněčnou membránu cyklický adenosin monofosfát »lokalizovaný v apikální membráně epiteliálních buněk , ťiioV-O-l-J-tP^fl' DĚJtJAlKl •Tvořen 5ti doménami: 2 membrane spanning domains 2 nucleotide binding domains 1 regulatory domain cYrcsřfciVSH rtlO-S^HftTE kóduje CFTR protein lokalizován na chromozomu 7 (7q31) 250 kb dlouhý »27 exonů cDNA sekvence dlouhá 6129 bp kóduje 1480 aminokyselin CFTR proteini Mutace v tomto genu způsobují onemocnění CF ■QOOOXXHZZO^raHK Mt^K>[ "kxox Qkxxxxxx , dbc roooooo co >COOGOOOCOC Mutace: protein Typy mutací A C C G A _i_____i_____i_____i_____i_ t akJ G C T CGA G C T CGA wildtype substituce delece inzerce protein defektní p rote i redukován chybí DNA 5' Wildtype 1. Defined position of a mutation nonsense missense >G542X N1303K dF508 390insT Gly ^\ Arg Glu 2. Different mutations of one codon L^noiiiöHÄOon- 1 210 - 211 - 212 3. Wildtype "if-G -A Glycine - 211 -■:■■:.- 211 Arginine Glutamic acid 4. Different mutations CFTR mutace 1291 CFTR mutací bylo nalezeno v CFTR genu (CFTR Mutation Table; http://www.genet.sickkids.on.ca./cftr-cgi-Sin/FullTable Většina z nich je raritní, „privátní" nebo jejich vztah k CF nebyl prokázán Z celkového počtu 30ti doposud u nás nalezených mutací (zahrnujících celkem 95% všech CF alel) se pouze 8 mutací vyskytuje na více než 1% CF patologických alel Je pozorováno široké rozpětí ve frekvenci jednotlivých mutací u různých populací Nejčastější mutatace dF508 je detekována u cca 70% CF pacientů EX0n # 12 3 4 5 6a 6b 7 S 9 10 11 12 13 14a 14bl5 16 17a 17b 13 19 20 21 22 23 24 mssense n n i mi «■ ni nim ii i inn mi i ii ii mini n n mi mi 11 m m m m i iiimii m um m i m im 11 ■ i n m um in 11 n Nonsense II III I III III I II I III I 11 III I III I I I II I II III I III IUI IUI I 111 I I I I I I II III 11 I IUI I I III I I I II I Frameshift I III IUI II II III I IUI III III II III I II III I III III I Mill II Mill III I llllll III III Hill I III II III IUI II III III II In frame in/del I I 11 I III III I II II II Splicing III III I II III I II I I I II II II II II III I Promotor Sequence Var iMUh II II I III II I III II IUI II II II I II III I I I I I III I I II II I III I I I IUI II I I II II II II I III II I I III Legend Exon Region ^H Intron Regionínot to scale) --- Exon Nutation I Intron/Promotor Mutation I QĹ tí O O 3 Q. ^ CO (\l CM CM ^ ^ <9. o o cm o ch oo ^ ^ oo" c\ľ c\T ^ ° % -S ö QCMrácôN 00 CM C£ CM ° . CD X. t- Cľ> oA, 1717-1 GtoA, R1 každá < H O s + CM CD X 00 lO ^ DC O v 5 t 00 00 00 ^- DĹ Or - dUlUOUIMCMMO ICOCÖIVMI ^ix^i:ä«^«+ 3 OTEC PŘENAŠEČ y ■ 3 MATKA PŘENAŠEČKA t ~ ^ 3 ZDRAVÉ DÍTĚ ~tň PŘENAŠEČ PŘENAŠEČ VDITE S CF polysystemove onemocnění Zasahuje různé orgány - plíce - pankreas - trávící trakt - reprodukční orgány í plíce Zahlenění a infekce průdušek znesnadňuje dýchání. Sekundární infekce narušující plíce jsou u lidí s CF nejčastější příčinou smrti Ucpávání drobných žlučovodů znesnadňuje trávení a narušuje funkci jater asi u 5% pacientů. slinivka břišní Asi u 85% pacientů dochází k uzavření jejích kanálků. Trávící enzymy nemohou být dopraveny do střev. I tenké střevo Ucpávání střeva hustou stolicí si vynucuje chirurchický zákrok asi u 10% novorozenců. reprodukční orgány Nefunkčnost kanálků v pohlavním ústrojí(např. vas deferenc) je z 95% příčinou mužské sterility.Příčinou neplodnosti u žen je ucpání děložního hrdla hleny,které znemožní spermiím proniknout dále do dělohy. potní žlázy Porušená funkce se projevuje nadměrným vylučováním solí (NaCl). zdravý Pankreas i Ě >**' ..W^? > ,-ťí"*' N W ■'ÍSI ■x*1 Ä -^ taÄt-"1 Pank normální pankreas pankreas z CF pacienta Plíce «* 9?S48 normální plíce plíce z CF pacienta Fertilita nemocných CF Muži »Sterilní v 95% »Porucha vývoje vas diferentia (CBVAD), epididymis a vesiculi seminalis Spermatogonium Semenonosný tubu! Obstruktivní azoospermie může být zcela izolovaným příznakem Nejčastější mutace asociované s CBVAD: 5T vatianta v intronu 8 R117H Zeny •Plodnosť snížena pro viskozitu cervikálního hlenu •Častá primární nebo sekundární amenorrhea v důsledku poruch výživy a plicních změn Cílená mutační analýza CFTR genu je prováděna: • A, pro potvrzení diagnosy 1. u pacientů s dg. CF 2. u členů rodin s výskytem CF 3. prenatálně u plodů v riziku s pozitivní CF rodinnou anamnézou 4. prenatálně u plodů s patologickým ultrazvukový nálezem (abnormalita střevních kliček) 5. u novorozenců s mekoniovým ileem 6. u mužů s poruchami reprodukce • B, prevence 1. u příbuzenských párů 2. u manželských párů zařazených do IVF programu 3. u dárců gamet a embryí 4. u partnerů (partnerek) heterozygotů „Kaskádovitá" strategie rutinní molekulárně genetické diagnostiky CF suspektní CF pacient nebo přenašeč Wl :oring 5 nejčastějších CFTR mutací jedna nebo obě Scoring 30 CFTR mutací tifiková obě CF alely identifikovány obě / neidentifikován Scanning celé CFTR-codující sekvence Detekce 5ti nejčastějších C F mutací klasickými molekulárně genetickými Detekce mutace dF508 delece tří nukleotidů CTTv CF exonu 10 Chromosome 7 & Ztráta jedné aminokyseliny- fenylalaninu v pozici 508 v CFTR proteinu Polyacrylamidová gelová elektroforéza PCR produktů exonu 10 Sequence of nuceloťdes in GF7J7 gene ŕmino acid sequence of CFTR protein CfŤR GENE ^ A T c----------1 — isoleucine 506 - isoleucine 507 deleted in many patients with cystic fibrosis T c---------' ^phenylalanine 508 T T ---------------' - glycine 509 - valine 510 G G T --------------- T ^Bandy značené 95,98 jsou 95- a 98-párů baží dlouhé PCR produkty iBand značené H jsou heteroduplexy formované chybně spárovanými j ednořetězci DNA (95/98 a 98/95) ELFO - 5% PAGE, 200 V, 20°C, 2hod 1. non dF508 / non dF508 2. dF508 / dF508 3. dF508 / non dF508 4. marker pBR322/Alul Detekce C F mutací G542X, G551 D, R553X SSCP anaivza PCR oroduktu exonu 11 n ■• m m) 0 m mm ■• ELFO - 8% PAGE (40:1), 150V, 20°C, 16 hodin 1. G542X / non mt exon 11 2. R553X / non mt exon 11 3. G551D/ non mt exon 11 4. G542X/G542X 5. -9. wt Detekce mutace CFTRdele2,3(21kb) Polyacrylamidová gelová elektroforéza duplex PCR produktu: Primery 2,3F a 2,3R -ohraničují deleční bod zlomu amplifikace 207bp dlouhého produktu )st dí ELFO: 5% PAGE, 200 V, 20°C, 2hours přítomnosTdelece Kontrolní primery 3i-5 a 3i-3 amplifikace 309bp dlouhého produktu obsahujícího exon 3 nepřítomnost delece 1. CFTRdele2,3(21kb) / non 2.wt 3. CFTRdele2,3(21kb) / non Duplex PCR zajišťuje interní ampliflkační kontrolu a umožňuje rozlišit mezi homozygtem a heterozygotem pro deleci Rodokmen rodiny P. 5 1 2 O 3 4 6 5 o 5 i 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 I [I AF508/ non J] CFTRdele2,3(21kb) / non Pacient J.F. Suspektní CF Věk: 30 let Detekována mutace dF508 na obou alelách genu CFTR genotyp dF508 / dF508 potvrzena dg. CF 50% CF pacientů diagnostikováno do 3 let života 90% CF pacientů diagnostikováno do 10 let života Duchennova muskulární dystrofie těžká X-recesivní monogenně dědičná choroba primární příčina: mutace v dystrofinovém genu (Xp21) incidence choroby 1:3500 novorozených chlapců destrukce svalových vláken fenotyp: 1) špatné držení těla, potíže při zvedání se ze země 2) narůstající svalová slabost 3) pseudohypertrofie lýtek 4) lordóza většina pacientů má abnormální EKG zvýšenou hladinu kreatinkinázy někteří trpí gastroparézou 1/3 vykazuje mírnou mentální retardaci 1. Calf hypertrophy and lordosis 2. Difficulty in rising (Gower's sign) A. Clinical signs of Duchenne muscular dystrophy 0j®_ Recombinant *-* w 4ľT^) *<•> 3ů4ů Allele 1 —. — — Allele 2 "" *" (2) 2-1 2-1 1 2-1 1-1 2-1 1-1 2-1 1-1 2-2 Si = DMD patient <•) = Obligate heterozygote C. Investigation of a family with DMD by DNA marker 1. Normal dystrophin 2. Dystrophin absent 3. Areas lacking dystrophin in heterozygotes B. Dystrophin analysis in muscle cells Disease Chromosomal location McKusick Nr. X-chromosomal: Muscular dystrophy Duchenne Muscular dystrophy Becker (allelic with DMD) Muscular dystrophy Emery-Dreifuss Xp21.2 Xp21.2 Xq28 310200 310200 310300 Autosomal dominant: Myotonic dystrophy Facioscapulo-humeral dystrophy Oculopharyngeal muscular dystrophy 19q13 4q35-qter Unknown 160900 158900 164300 Autosomal recessive: Duchenne-like muscular dystrophy Congenital muscular dystrophy-type Fukuyama Limb-girdle muscular dystrophy 13q12-13 9q31-33 15q15-q22, other loci 253700 253800 253600 D. Important forms of hereditary muscular dystrophy in man CHROMOSOME X LINKED DISEASES Ichthyosis, X-linked Placental steroid sulfatase deficiency Kallmann syndrome Chondrodysplasia punctata, XHinked recessive |~ Hypophosphatemia fHn 9 Aicardi syndrome Hypomagnesemia,. X-linked Qcurbr ofomism Adrenal hypoplasia Relinoschisis Glycerol kinase def'eiencyr- 22.21 22 I Chronic granulomatous disease Retinitis pigmentosa-3 j-orniM-cotbomyf Muscular oVsfrocŕiy [~2 rA transferase füfCj"2 21 3l '21 ?| ' 1/ Incontinentia pigmenti Wiskott-Aldrich syndrome Menkes syndrome Norrie disease _ AlporH Retinitis pigmentosa-2 V_} ' 3| ke hereditary nephritis I 11.221 II.21I 1 ■! 1 1 1 Androgen insensitivity Ľ1 Charcot-Marie-Tooth disease Choroideremio Cleft palate, X-linked Spasffic paraplegia, X-linked, uncomplicated Deafness with stapes fixation Sideroblastic anemia 1— _ Aarskog-Scott syndrome ' 31 :iency hemolytic anemia*- ['■■ PGK deficiency hemolyti Anhidfotic ectodermal dysplasia Agammaglobulinemia Kennedy disease PetizoeusWetzbacher disease Fabry disease PRPS-reloted gout Immunodeficiency, X-linked, with hyper IgM Lymphoproliferative syndrome [owe syndrome Albinismdeafness syndrome Lesch-Nyhon syndrome / H PRT-reloted gout 21 21 21 21 31 22 1 22 2| 22. I - 231 "24| Hemophha 8 r~"n7l Hunter syndrome |__ Fragile X syndrome Hemophilia A G6PD deficiency: Favism Drug sensitive onemia Chronic hemolytic anemia Colorblindness (several forms] Dyskeratosis congenita TKCR syndrome Adrenoleukoaystrophy Adfenom^oneuropathy EmervOreifuss muscular dystrophy Diabetes insipidus, nephrogenic Myotubular myopathy, X-linked gen pro dystrofin: Xp21 2,4 MB (1% X chromozomu) 79 exonů nejčastější mutace: -delece la více exonů (65%) -posun čtecího rámce - 1/3 pacientů mutace de novo -^-v-v-noOCOT 50K W ;£^oČD 3SK «xxoDooooooooooax n Qoccd 3...... *,~ 156 K '■■■': Sarcolemma membrane JOCXXOOOOOCOOOOCOOCC 43IC 59k(C l N /C) 59K Dystrophin F Actin A. Dystrophin-Glycoprotein complex Actin-binding domain Triple helix segments -------- 125 nm - Cysteine-rich C-terminal domain I domain 3l^Ť">l=^g1=Saa£igFař=,-s-.i gSŕjSäÉ B. Model of the dystrophin molecule TOO COOH Short arm (Xp) 'GlyceroJ-kinase deficiency Duchenne muscular dystrophy (DMD) McLeod-syn drome Chronic granulomatous disease (GGD) Retinitis pigmentosa Long arm (Xq) Dystrophin gene (Duchenne muscular dystrophy, DMD) ca. 2400 kb i 1 Exon 79 in in i id mi n irnmrTTm Genomic clones J-47 XJ/PERT87 P20 PERT84 J-MD J-Bir Genomic region ot p cDNA clones — 1-2a 700 2b-3 □ C ZI ĽTJ 4-5a Sb-7 J 11-14 230 130 470 200 280 50 680 kb-»- DNA fragments after cleavage by a rarely cutting restriction enzyme (Sfi I) X chromosome C. The dystrophin gene on the short arm of the X chromosome cDNA — clones 0 cDNA I___ 3 2.5 Regions of frequent deletions D. cDNA of the dystrophin gene * ex51 ijc ex53 ex52 Vvsiedek multiplex PCR (19 exonů) u kontrolní DNA( od zdravého jedince - A) a DNA probanda s dg DMD (B) s delecí exonů 51,52,53 v genu pro dystrofin. Amplifikační produkty byly analyzovány v polyakrylamidovém gelu a následně barveny dusičnanem stříbrným. Starty 1,6 - exony 4(196bp),8(360bp),19(459bp) 2,7- exony Pm(535bp),3(410bp),6(202bp),13(238bp),43(357bp) 3.8 - exony 47(181bp),49(439bp),50(271bp),52(113bp),60(139bp) 4.9 - exony42(155bp),44(426bp),45(307bp)I 48(506bp),51 (388bp),53(212bp) 5 - marker pBR322/Alul Hemofíle A incidence : 1/10.000 novorozených chlapců deficience koagulačního faktoru VIII X-vázaná choroba Hemophilia A Severity Factor Vlil activity under 2% 2-10% Spontaneous bleeding into joints, muscle, internal organs Bleeding after light trauma, sometimes spontaneously Proportion of patients 48% 31% C. Severity of hemophilia A and factor VIM activity 10-30% Bleeding after trauma 21% •gen pro faktor VIII: -lokalizace Xp28 -26 exonů -186 kb (0,1 % celého X chromozomu) -9kb mRNA mutace v genu pro f VIII: susbstituce, inzerce, delece,duplikace 30% de novo Inverze v genu F8: najčastejší příčina hemofílie A introny 1 - 22 ^g ^^^^^^^^^^^^^^^2^^^U přibližně 45% všech mutací F8 génu při hemofílii A představuje tato inverze F8B UF8A UF8A IV Prince Albert voi Sachsen -Coburg- Gotha Alice D O Queen Victoria Ludwig v. Hessen OGO Heinrich von Preussen Irene Alexandra Frederick D Leopold Duke of Albany Pn'ncä i^\ i l Heinrich 1—1 von Battenberg Beatrice Nikolaus i\ Ô O Q Alice Hi lólůááoóiéi ŕ A. X-Chromosomal inheritance of hemophilia A # ď S & ** # y / c? fie typu 1 (MDl) autozomalne dominantní neuromuí ji ej častější forma svalové dystrofie* skulární choroba STsfl polysystémová manifestace klinicky extrémně variabili patří mezi onemocnění V F V« i pnenia expandované trinukleotidové repetice ( mutace TREs repaet expansion TRED trinucleotide "V repeat expansion diseases expanze nový typ mutace, popsán 19| Expanding aflete IVorHaJ' allele ^4 TR - trinukleotidové repetice široce rozšířeny v lidské * v intronech * . nomu uvnitř čtecích rá (exonech) - v překládaný - nepřekládaný nestabilita, závisící na: * typu sekvence ( * délce repetitivní sekvence oblastech v Expanze a delece leotidu pri replikaci Replikace opožďujícího se řetězce Vlásenka na Okaz akiho fragmentu Vlásenka na ternplátu EXPANZE DELECE i ■ m ■B Rozdelení chorob z expanzí trinukleotidovýc lokalteäce T 1 TR lokalizovány uvnitř OR V F %Y>\\VAm\Y>\Ú\Y&A\Y>W\%Úi\l\\\\W>>M%YlL\: (Huntingtonova ch 2 TR lokalizovány vně OR 5'UTR opatrně inaktivují nebo ovliv ni charakteristika některých chorob asociovaných s expanzí trinukleotidů rap um1 ír8S-.-»?r.1ii-.M ITSp? lift ■■ - - ^ " ■■-■■■ -—' SI -.T^n'af ÉMI ■ Fragte X syndrom» fFRAX-A) HttfiHjytOn . M sthaöo-Joseph disease MJD(SGA 3) Myotonic dystmpny Spinocerebellar ataxia type i (ofko-pefltt>- .........h iHMMi .......ftiilifiiimm spina í and bdbar m'jBcular atrňpM^ S8MA Friedreich ataxy FA fFRDA) Xq27.3 4p_163 14q32 1 19qi3 3 ...... w-aa ■ nhliiM'MiL ■ r-^1 - Ül1 Mental retanaatton. large aans and ja^S, face dysmorfo'ogv macrocrchidisrn in males Loss of motor Control, dem antra affective disorder Cerebellar ataxia, pertpneral nerve pais/ bulging «yes. raciar oca, i- ciinic types Muselo loss, cardiac arrythmia. cataracts, frontal balding, ether ______Problems______ C-p'22 21 XqVU12 Sgl 3-21 \ Progressive ataxia. dysarthria, dysmetná weakness, and atrophy of pr ultima I m uscles.fa-sc iííU to Hon, gy-nekom a strtrf, testicular atropfiy, fertility probl hypcreflexia. Sabinski responses Sensory Joss.csrebel dysartrie, cardiomyopathy S*p»i t norm*! GGO CAG CAG CTG CAG CAG GAA 005-54 (60-230 premutati on) 011 034 012-037 14-40 Q12-03S Q12-03& 006-Q36 012-034 007-022 ^nai% (23Ü ta*2.0O0} (35-121) (68-79) (5C to > 2,000} (41-A1J 39^63 40-62 200-900 J. Exclusively tnrougi riothef More otert m father FMR-1 IT-15 üü 50 a více CTG repetkr^asociovano's manifes u 100% jedinců s MDl oroby Klinická anticipace spojená s expanzivními prodlužováním — trinukl«otiéloy^tvj*epetic asymptomatický prarodič (MD1 : 5 - 50 CTG re^ " l rodič s mírným kli (MD1: 100 CTG repe evem lotomek s těžkým průběhem choroby (MD: 1500 CTG repetic) Korelace genotypu ä fenotypu u MD1 1 4 i ^ p re mutace klinická forma\nyotonické dystrofie m írná klasická neonatální počet CTG trinukleotidů 35 - cca. 49 ■ ***. ca. 150 100 -1000 až 1500 1000 až cca. 3000 propuknutí choroby ve věku — 21-40 let 11 -20 let od narození do cca. 10 let průměrná délka života normální 64 let ) 48 - 55 let přežije neonatální klinické projevy žádné postižení kata rak výjimečně mírná myotonia myotome katarakta katarakta / svalová slabost tezka hypotonie * predčasné srdeční aritn postižení respirační problem postižení srdce i mentální retardace další typický výraz endokrinního / obličeje "maska' systému ^. další Kongenit D (CMD) CMD je pc ale symptomy a í •ochablost svalstva •těžká hypotonie •obličejová ochablost •respirační problémy •postižení srdce •mentální retardace •Strabismus neprojevuje se myotonie katarakta rozviji se poz Kongenital »nejzávažnější forma Is »popsána pouze u MIT, »dědí se převážně maternální cestou »popsány případy CMD po p m do vaně alely od otce matka MDl rodič MDl ' otec MDl livněné efekty misi expandované alely se dědí od otce i od matky MD se dědí převážně m a k í cestou pncma •snížená fertilita mužů s adultní formou MD1 / •kontrakce repetitivního traktu během transmise mužských gamet •maternálnídědíčnost abnormalit mitochondriální DNA, která interaguj e s produktem genu DMP7 •maternální imprinting { •transplacentární faktory Diagnostika MDl Klinické vyšetrení neurologické vyšetření EMG, EEG kardiologické vyšetření Histologické vyšetření postižených svalů histochemie elektron, mikroskopie Molekulárne genetické vyšetření PCR, TP PCR Sft jednoznačně nebo potvrdí diagnózu Diag MD1 prováděna u členů rodiny se zátěží M analýza DNA extrahované z fetálních buněk získán • ammocenteza (14.-19.tg) opsie choriových klků (10.-12.tg) testování přítomnosti expandované alely DMPK jednoduchý PCR systém zahrnující 2 PCR rea o- > ? *" v tická diagnostika MDl nosti Fluorescenční P1,P2 13 CtlG 22 CTQI tV 1/ 1/ ^ÍA-JAL^Ji^J^Af^úů^A^Wl TP-PCR k í gie molekulárne etření MD1 ■N DNA pacienta ( susp. MDl) PCR P1/P2 Mk> ú'i detekce 2 alel genu DMPK vyloučení diagnózy zdravý homozygot detekce 1 alely genu DMPK IM TP PCR heterozygot s expandující a Idou vyloučení diagnózy potvrzení diagnózy g. MD1 při prenatálním Vyšetření m asymptomatický ;], [expanze] 4aM [5],[13] sympto ^** £[13], [expanze] [13],[expanze] - genotyp (CTG)n {. prokázána expanze trinukleotidových repetic na jedné alele genu DMPK [5-13],[13-21] - genotyp (CTG)n velikost repetic je na obou alelách ve fyziologickém rozhraní [13],[2 áxana M] Průkaz expanz repetice v genu DMPK W) 'nemůže být stanoven věk nástupu nemoci a její závažnost -expanze CTG repeticí asociována se 3 fenotypy -možnost somatického mozaicismu *4f přesné určení délky expanze:730-1000 a více repetic velmi pravděpodobná asociace s CMD ultrazvukové vyšetření ve 2. a 3. trimestru může odhalit CMD: -zmenšený fetální pohyb -polyhydroamnion kovita ane Mutation in codon 6 of ß globin GAG-----------* GTG {G I u) (Val) Hemoglobin A Hemoglobin S Normal solubility Less soluble, cristalizes I Erythrocytes 1 Normal Sickle eel Learning deficit t Frequently ill t Infections t Oxygen deficit t n B. Consequences of a mutation: sickle cell anemia Small arteries and capillaries plugged ventovaná v m 1:5 f—►Death-Brain j___ affected ] t I Heart Liver failure damag t Anemia t -*\ Hemolysis autozomalne recesivní Myoglobin O2 binding site Hemoglobin A Chromosome 11: ß globin genes t, yt, y«2 v|ja1