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Tipo do documento: Dissertação
Título: Caracterização de variações no número de cópias e definição do estado de metilação nos genes FMR1 e AFF2 pela técnica de MS-MLPA em homens com deficiência intelectual ligada ao cromossomo X
Título(s) alternativo(s): Characterization of copy number variation and methylation status of the FMR1 and AFF2 genes through MS-MLPA in males with X-linked intellectual disability
Autor: Gonçalves, Thais Fernandez 
Primeiro orientador: Rebouças, Cíntia Barros Santos
Primeiro coorientador: Pimentel, Márcia Mattos Gonçalves
Primeiro membro da banca: Silva, Dayse Aparecida da
Segundo membro da banca: Mencalha, André Luiz
Terceiro membro da banca: Medina-acosta, Enrique
Resumo: A deficiência intelectual (DI) é caracterizada por um funcionamento intelectual abaixo da média identificado antes dos 18 anos de idade, com limitações em mais de uma área das habilidades adaptativas. A prevalência da DI é estimada em 2-3% da população mundial e um grande número de casos permanece sem diagnóstico. A DI é mais comum em homens em relação às mulheres. Uma das explicações é a concentração de genes específicos para a habilidade cognitiva no cromossomo X. Mutações nesses genes levam à DI ligada ao X (DILX). A forma sindrômica mais frequente de DILX é a síndrome do X Frágil (SXF), caracterizada pela expansão instável de trinucleotídeos CGG no éxon 1 do gene Fragile X Mental Retardation 1 (FMR1). Nos indivíduos com SXF, o número de repetições CGG ultrapassa 200 (mutação completa), gerando um silenciamento epigenético do gene, devido à hipermetilação e remodelagem da cromatina. Semelhante ao que ocorre no gene FMR1, uma mutação dinâmica no gene AF4/FMR2 family, member 2 (AFF2) envolvendo repetições trinucleotídicas CCG, está associada a um tipo menos frequente e não-sindrômico de DI, a DI FRAXE. Estudos recentes relataram que variações no número de cópias (VNCs) também podem estar envolvidas nas causas da SXF e da DI FRAXE. Sendo assim. este trabalho teve como objetivo principal caracterizar VNCs nos genes FMR1 e AFF2 e definir o estado de metilação nestes genes, por meio da metodologia de Methylation Specific Multiplex Ligation-Dependent Probe Amplification (MS-MLPA). Esta metodologia possibilita a quantificação relativa de 45 sequências em um único experimento. Para isso, foram selecionadas amostras de DNA de 134 indivíduos do sexo masculino com DILX provável de um grupo de mais de 1.100 indivíduos com DI. Na amostra foram incluídos nove pacientes que obtiveram resultados inconclusivos pela triagem inicial de repetições pela reação em cadeia da polimerase (PCR) no gene FMR1 e quatro pacientes com deleções previamente identificadas que compreendem as repetições trinucleotídicas no gene FMR1, além de dois pacientes com deleções no gene AFF2. Foi identificado um paciente com uma deleção compreendendo o éxon 1 e o íntron 1 do gene FMR1 e metilação indicativa da presença de uma mutação completa, apontando para a presença de mosaicismo somático. Experimentos adicionais para determinar os pontos de quebra desta deleção, obtiveram resultados normais, o que seria uma interferência do alelo completamente mutado. Os nove pacientes inconclusivos, apresentaram metilação, evidenciando a mutação completa. Os quatro pacientes com deleções prévias no gene FMR1, apresentaram metilação e também constituíram casos de mosaicismo somático. O restante dos pacientes não exibiu VNCs ou metilação anormal em nenhum dos dois genes estudados. Estes resultados evidenciam a importância da implementação de metodologias adicionais para o diagnóstico molecular da SXF e para a condução de medidas terapêuticas diferenciadas nos casos de mosaicismo. A presença de VNCs nos genes FMR1 e AFF2 é rara, porém seu rastreamento em pacientes negativos para expansões trinucleotídicas é fortemente recomendável, a fim de definir novos mecanismos moleculares relacionados à estas condições.
Abstract: Intellectual disability (ID) is characterized by intellectual impairment identified before 18 years of age, accompained by limitations in one or more adaptive skills. The prevalence of ID is estimated to be 2-3% among the general population and a number of cases remains undiagnosed. ID is more commom among males than in females. One explanation for this is the concentration of genes important for cognitive ability along the chromosome X. Mutations in these genes lead to X-linked ID (XLID). The most frequent form of syndromic XLID is Fragile X Syndrome (FXS), characterized by an unstable CGG trinucleotide expansion on the exon 1 of the Fragile X Mental Retardation 1 gene (FMR1). In FXS individuals, the repeat number exceeds 200 (full mutations), leading to epigenetic silencing of the gene due to DNA hipermethylation and chromatin remodeling. Similar to what occurs with the FMR1 gene, a dynamic mutation on the AF4/FMR2 family, member 2 gene (AFF2) involving CCG trinucleotide repeats, is associated to a less frequent and non-syndromic ID, the FRAXE ID. Recent studies have reported that copy number variations (CNVs) may also be involved in the etiology of FXS and FRAXE ID. In this context, the present study aimed to characterize CNVs in the FMR1 and AFF2 genes and define the methylation status of these genes by Methylation Specific Multiplex Ligation-Dependent Probe Amplification (MS-MLPA). This methodology allows the relative quantification of 45 sequences in a single experiment. For this purpose, DNA samples from 134 males with suggestive XLID were selected from a group of more than 1.100 individuals with ID. Among our study samples, we included nine patients who obtained inconclusive results for the initial trinucleotide repeat expansion screening by polymerase chain reaction (PCR) in the FMR1 gene and four patients with previously detected deletions involving the trinucleotide repeats in the FMR1 gene and two patients with previously detected deletions in the AFF2 gene. One patient with a deletion comprising exon 1 and intron 1 of the FMR1 gene and methylation indicative of the presence of a full mutation has been identified, being classified as a somatic mosaicism case. Additional experiments were performed to determine the deletion breakpoints, but the results obtained were normal, which would be due to the interference of the full mutated allele. The nine inconclusive patients were methylated, pointing to the presence of a full mutation. The four patients with previously detected deletions on the FMR1 gene were methylated, being also classified as somatic mosaicism cases. The remaining patients did not carry any CNVs or abnormal methylation pattern in any of the two genes studied. These results highlight the importance of implementing additional methodologies for molecular diagnosis of FXS and for differential therapeutic purposes in cases of mosaicism. CNVs in the FMR1 and AFF2 genes are rare, but their screening in patients negative for trinucleotide expansions is strongly recommended, in order to define new molecular mechanisms related to these conditions.
Palavras-chave: X-linked intellectual disability
FMR1
AFF2
Copy number variation
Deficiência intelectual ligada ao X
FMR1
AFF2
Variação no número de cópias
Deficiência intelectual
Cromossomo X
Mutação (Biologia) 4. Variações do Número de Cópias de DNA.
Variações do Número de Cópias de DNA
Área(s) do CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA HUMANA E MEDICA
Idioma: por
País: BR
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biociências
Citação: GONÇALVES, Thais Fernandez. Caracterização de variações no número de cópias e definição do estado de metilação nos genes FMR1 e AFF2 pela técnica de MS-MLPA em homens com deficiência intelectual ligada ao cromossomo X. 2015. 178 f. Dissertação (Mestrado em Biociências Nucleares; Ecologia) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2015.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16313
Data de defesa: 27-Jan-2015
Aparece nas coleções:Mestrado em Biociências

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