Главная
страница 1страница 2


На правах рукописи

Михайлова Светлана Владимировна



ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА НАСЛЕДСТВЕННОГО ГЕМОХРОМАТОЗА HFE У НАСЕЛЕНИЯ СИБИРИ

03.02.07 - генетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата биологических наук

НОВОСИБИРСК 2010

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте цитологии и генетики Сибирского отделения РАН в лаборатории молекулярных основ генетики животных, г. Новосибирск
Научный руководитель: кандидат биологических наук

Ромащенко А.Г.

Институт цитологии и генетики СО РАН

г. Новосибирск


Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Меркулова Т.И.


Институт цитологии и генетики СО РАН


г. Новосибирск
доктор биологических наук

Бунева В.Н.

Институт химической биологии и

фундаментальной медицины СО РАН

г. Новосибирск
Ведущее учреждение Институт молекулярной генетики РАН г. Москва
Защита диссертации состоится «___»______________2010г. на утреннем заседании диссертационного совета Д003.011.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук в Институте цитологии и генетики СО РАН, в конференц-зале Института по адресу

630090, г. Новосибирск, 90, Проспект академика Лаврентьева, 10, т/ф (383) 3331278, e-mail: dissov@bionet.nsc.ru


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института цитологии и генетики СО РАН.

Автореферат разослан «__»___________2010 г.


Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук Т.М. Хлебодарова



ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Выяснение закономерностей внутривидовой фенотипической изменчивости человека является одной из важнейших проблем современной биологии. Концептуально полагают, что вариабельность геномов определяет всё разнообразие фенотипических проявлений, в т.ч. и патологических. Оценка влияния структуры генома на фенотип осложняется разветвлённой многоуровневой системой регуляции экспрессии генетического материала и плейотропизмом генов. Решение задач, имеющих отношение к выяснению влияния генотипа на фенотип, усложняется также диплоидностью генома. На современном этапе развития функциональной геномики изучение вклада полиморфизмов отдельного гена в фенотипические характеристики организма требует применения комплексного подхода и корректного выбора объекта для коррелятивных оценок. Моногенные заболевания считаются наиболее простой моделью для таких исследований. Аутосомно - рецессивное заболевание наследственный гемохроматоз (НГ) первоначально относили именно к таким болезням, поэтому генетическая предрасположенность к данному заболеванию широко исследовалась в последние годы во всём мире.

Термин «гемохроматоз» был введён в 19 веке для обозначения заболевания, симптомы которого проявлялись в накоплении железа в паренхимальных тканях с их сопутствующим повреждением. Классической триадой считают цирроз печени, сахарный диабет и нарушение пигментации кожи, развивающиеся у людей среднего возраста, преимущественно мужчин. В 1996г группа исследователей методом позиционного клонирования обнаружила, что НГ ассоциирован с геном HLA-H, кодирующим неклассический белок МНС1 [Feder et al., 1996]. В 1997г Номенклатурный комитет факторов системы HLA переименовал кодируемый геном белок в HFE (high Fe) [Bodmer et al., 1997]. Было установлено, что этот белок является негативным регулятором трансферринового рецептора типа 1 [Gross et al., 1998; Feder et al., 1998], а также одним из основных регуляторов экспрессии хепсидина – белка, который определяет сорбцию железа в кишечнике и концентрацию железа в сыворотке крови [Roetto et al., 2003; Makui et al., 2005]. Большинство пациентов c НГ имели генотипы C282Y/C282Y и C282Y/H63D этого гена [Feder et al., 1996]. При генотипировании популяционных выборок различных этнических групп по мутациям C282Y и H63D было установлено, что частоты этих аллелей максимальны в государствах Европы и минимальны в Юго-Восточной Азии. Это предполагает достаточно высокую заболеваемость НГ в странах Западной Европы, чего, однако, не наблюдается. В настоящее время признано, что носительство генотипа C282Y/C282Y или C282Y/H63D является одним из основных условий развития НГ типа 1 (НГ1), но клиническая пенетрантность этих генотипов невысока [Beutler et al., 2002, 2003; Ajioka and Kusher, 2003; McCune and Worwood, 2003]. При этом показано, что частоты аллелей C282Y, H63D, а также по некоторым данным и S65C, повышены среди пациентов с синдромом перегрузки железом и рядом других мультифакториальных заболеваний. Отсутствие экзонных мутаций этого гена на хромосомах значительного числа пациентов с НГ в некоторых этнических группах послужило причиной поиска мутаций в некодирующих областях этого гена, которые могли бы влиять на его экспрессию. В результате этого было найдено значительное количество нейтральных в отношении НГ1 интронных мутаций. В число наиболее полиморфных сайтов гена HFE у человека входят IVS2(+4)t/c, IVS4(-44)t/c и IVS5(-47)a/g. Их распространение оказалось расоспецифичными, поэтому они часто используются для филогенетического анализа [Beutler and West, 1997; Aguilar-Martinez et al., 1999; Rochette et al., 1999]. Однако представленные в литературе результаты гаплотипического анализа гена HFE противоречивы.

Подробное популяционное исследование полиморфизма гена HFE среди населения Европы и оценка его вклада в развитие патологий, связанных с перегрузкой организма железом, оказалось недостаточным для ответов на все возникшие вопросы. Остались невыясненным, каковы географические границы распространения аллелей C282Y, H63D и S65C, с какими генетическими маркерами 6-й хромосомы они сцеплены за пределами Европы. Так же неясны причины низкой клинической пенетрантности генотипов C282Y/C282Y и C282Y/H63D. Неизвестны причины обнаружения различающихся наборов мРНК HFE разными исследователями [Rhodes and Trowsdale, 1999; Jeffrey et al., 1999; Thénie et al., 2000; Sánchez et al., 2001].

Целью исследования была оценка полиморфизма гена наследственного гемохроматоза типа 1 человека HFE среди населения России и выяснение возможных связей его ОНП и гаплотипов с патологиями, вызванными нарушением метаболизма железа.

Задачи исследования

1. Создание надёжных тест-систем для генотипирования распространённых экзонных (C282Y, H63D, S65C) и интронных (IVS2(+4)t/c, IVS4(-44)t/c, IVS5(-47)a/g) полиморфизмов гена HFE.

2. Определение частот встречаемости экзонных и интронных полиморфизмов и гаплотипов среди контрастных в расовом отношении групп населения России.

3. Оценка предрасположенности к нарушениям метаболизма железа, связанным с носительством экзонных мутаций гена HFE, на территории России.

4. Контекстный анализ последовательностей ДНК, содержащих интронные полиморфизмы IVS2(+4)t/c, IVS4(-44)t/c, IVS5(-47)a/g гена HFE.

5. Выяснение потенциальной функциональной значимости полиморфизмов IVS2(+4) t/c, IVS4(-44) t/c и IVS5(-47) a/g.



Научная новизна.

1. Разработаны оригинальные методики для выявления мажорных мутаций (C282Y, H63D, S65C) гена HFE, ассоциированные с наследственным гемохроматозом. Впервые были определены частоты аллелей с этими экзонными мутациями гена HFE в различных этнических группах России и оценена предрасположенность к наследственному гемохроматозу 1-го типа в разных этнических группах.

2. Идентифицированы гаплотипы по полиморфизмам IVS2(+4)t/c IVS4(-44)t/c, IVS5(-47)a/g гена HFE. Обнаружено 4 варианта (TTG, TTA, CTA, CCA) из 8-ми теоретически возможных.

3. Установлена сцепленность каждой из мажорных мутаций гена HFE во всех исследованных этнических группах России с определённым вариантом интронного гаплотипа по полиморфизмам IVS2(+4)t/c IVS4(-44)t/c, IVS5(-47)a/g этого гена, а именно C282Y -с TTG, H63D –с CTA и S65C- с CCA.

4. Определена потенциальная функциональная роль интронных полиморфизмов IVS2(+4)t/c IVS4(-44)t/c, IVS5(-47)a/g гена HFE на различных стадиях формирования сплайсосомы в пре-мРНК.

5. Ассоциативным анализом показано влияние аллеля IVS4(-44)t на формирование патологического фенотипа синдрома перегрузки железом.



Положения, выносимые на защиту. На защиту выносится доказательство этноспецифического распределения среди населения России полиморфизмов C282Y, H63D и S65C в экзонах, а так же полиморфизмов IVS2(+4)t/c IVS4(-44)t/c и IVS5(-47)a/g в интронах гена HFE, кодирующего неклассический белок МНС1, регулятор метаболизма железа. Носительство аллелей C282Y, H63D и S65C гена HFE не является достаточным фактором для формирования нарушений метаболизма железа. Интронные полиморфизмы гена HFE потенциально могут влиять на особенности сплайсинга и изменять состав кодируемых геном мРНК у человека.

Научно-практическая значимость. Произведена оценка вклада носительства аллелей C282Y и H63D гена HFE в риск возникновения наследственного гемохроматоза 1-го типа и некоторых патологий, связанных с нарушением метаболизма железа, а также на продолжительность жизни человека на территории России. Результаты данного исследования могут быть использованы в подразделениях Минздравсоцразвития России. На разработанную тест-систему диагностики мутаций C282Y и H63D гена HFE получен Патент на изобретение № 2144566, 2000г «Способ диагностики предрасположенности к гемохроматозу». Тест – система используется среди медицинских генетиков для диагностики наследственного гемохроматоза.

Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на IV Российской конференции «Гепатология сегодня», 1999г. Москва, Российская конференция «Гепатология сегодня», Москва, 2001, IV ISTC Scientific Advisory Committee Seminar on “Basic Science in ISTC Activities”, Novosibirsk, 2001, II Объединённой научной сессии СО РАН и СО РАМН «Новые технологии в медицине», Новосибирск, 2002, II Международной конференции «Математическая биология и биоинформатика», Пущино, 2008, V съезде ВОГиС, посвящённом 200-летию со дня рождения Ч. Дарвина, Москва, 2009.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 33 работы, из них 7 в рецензируемой печати, в том числе 1 патент РФ, 5 статей в журналах из списка ВАК.

Структура и объём работы. Работа изложена на 137 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4-х глав, выводов и списка литературы, включающего 293 источника. Текст проиллюстрирован 17-ю рисунками и содержит 19 таблиц.


следующая страница >>
Смотрите также:
Полиморфизм гена наследственного гемохроматоза hfe у населения сибири 03. 02. 07 генетика
485.81kb.
2 стр.
Генетический полиморфизм мультилокусных маркеров и генных последовательностей ДНК в природных популяциях Drosophila melanogaster Северной Евразии 03. 00. 15 генетика
272.26kb.
1 стр.
Контакты древнего населения западной сибири по археологическим данным 1920-1930-х гг и
190.33kb.
1 стр.
Создание новых типов цигайских и каракульских овец в республике молдова с использованием генетических маркеров 06. 02. 01 Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных 03. 00. 15 Генетика
617.75kb.
5 стр.
Генетика пола Оборудование
181.53kb.
1 стр.
Молекулярная филогеография коренного населения северной азии по данным об изменчивости митохондриальной ДНК 03. 00. 15 генетика
847.83kb.
5 стр.
Библиотеки русской православной церкви в распространении духовного просвещения среди населения западной сибири в 1881-1917 гг
407.03kb.
3 стр.
Реферат по истории сибири управление Сибирью в XVII xviii вв. Проверил: Новосибирск 2008
139.24kb.
1 стр.
Искусство художественной керамики в Западной Сибири в 60–90-х гг. ХХ в
55.07kb.
1 стр.
Должностная инструкция врача-генетика
68.86kb.
1 стр.
Кафедра биологии с курсом радиобиологии и радиационной медицины
229.22kb.
1 стр.
Реконструкция процессов формирования населения барабы эпохи бронзы методами анализа вариабельности мтднк 03. 02. 07 генетика
321.09kb.
1 стр.