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Tipo do documento: Tese
Título: Identificação de genes/mecanismos moleculares associados à deficiência intelectual em mulheres a partir de padrões extremos de desvio de inativação do cromossomo X
Título(s) alternativo(s): Identification of genes/molecular mechanisms associated with intellectual disability in females based on patterns of extreme deviation of X chromosome inactivation
Autor: Vianna, Evelyn Quintanilha 
Primeiro orientador: Gusmão, Leonor
Primeiro membro da banca: Medina-Acosta, Enrique
Segundo membro da banca: Moreira, Miguel Angelo Martins
Resumo: A Deficiência Intelectual (DI) é um problema de saúde pública com uma alta prevalência na população mundial (2-3%), afetando 30% mais homens do que mulheres. Um dos fatores associados a essa discrepância na razão sexual é a participação de mutações em genes localizados no cromossomo X. Devido ao fato das mulheres apresentarem o mecanismo de inativação do cromossomo X (ICX) para compensar a dose gênica entre os sexos homo e heterogamético, mulheres portadoras de mutações neste cromossomo podem não ser severamente afetadas pela DI. Assim, os estudos sobre a DI ligada ao X (DILX) que incluem mulheres são raros e o conhecimento sobre genes no cromossomo X que causam DI nestas é limitado. Com base nisso, esse estudo teve como objetivo principal caracterizar, a partir de desvios extremos de ICX, alterações genéticas envolvidas na DI em mulheres. Em amostras de DNA (sangue periférico e mucosa bucal) de 53 mulheres com DI, foram avaliados os perfis de ICX (genes AR e RP2) e variações no número de cópias gênicas (CNVs) associadas à DI em diferentes regiões cromossômicas, através da metodologia de amplificação multiplex por sondas ligação-dependentes (MLPA). Para as amostras identificadas com desvios moderados (≥80%) e extremos de ICX (≥90%), foi investigada a presença de variantes no gene XIST, principal envolvido na ICX. As amostras com desvios extremos foram submetidas às metodologias de hibridação genômica comparativa (array-CGH) e sequenciamento de exoma total (WES). Foram encontradas quatro pacientes com desvio moderado e sete pacientes com desvio extremo de ICX. Dentre as pacientes com desvio extremo de ICX, foram identificadas alterações relacionadas à DI, dentre elas, duas CNVs patogênicas nos cromossomos 3 (deleção em 3q26) e X [t(2;X)-der(2)], e quatro mutações de ponto nos genes HDAC8, NLGN4X, TAF1 e USP9X, sendo duas delas inéditas. Em paralelo, seis pacientes com CNVs intersticiais e subteloméricas foram identificadas, sendo uma patogênica (deleção 22q11.21), duas provavelmente benignas (duplicações em RABL2B e TERT) e três possivelmente patogênicas (duplicação em SHOX, deleções em SOX12 e RBFA). A proporção de desvios de ICX observados no estudo (20,7%) foi significativamente superior ao esperado em mulheres saudáveis (p<0,001, ꭓ²=18,61). O ensaio para a ICX foi eficaz para avaliar todas as amostras do estudo e ainda permitiu identificar o perfil de ICX das mulheres homozigotas para o gene AR, incluindo uma paciente identificada com mutação relacionada à DILX. Adicionalmente, a investigação de CNVs permitiu a identificação de um caso fenotipicamente atípico da síndrome de deleção em 22q11.21 e de mais três CNVs possivelmente associadas à DI. Desta forma, os desvios de ICX se mostraram excelentes ferramentas para a caracterização de (novos) genes/mecanismos moleculares associados à DILX em mulheres e ainda permitiu identificar alterações não descritas responsáveis pela DI e pelo desvio de ICX.
Abstract: Intellectual disability (ID) is a public health problem with high prevalence in general population (2-3%) that affects 30% more males than females. One of the factors associated with this sex ratio discrepancy is the participation of mutations in X chromosome genes. Since females present a X chromosome inactivation (XCI) mechanism to compensate the gene dosage between homo and heterogametic sexes, females carrying mutations on this chromosome may not be severely affected by ID. Thus, studies on X-linked ID (XLID) including females are rare and the knowledge about genes on the X chromosome causing ID in females is limited. Based on this, the main aim of this study was to characterize, from extreme XCI skewing, genetic alterations involved in ID in females. The XCI profile (AR and RP2 genes) was evaluated in DNA samples (peripheral blood and buccal mucosa) from 53 females with ID, and copy number variations (CNVs) in genes associated with ID were investigated through multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA). For the samples identified with moderate (? 80%) and extreme XCI skewing (? 90%), variants on XIST gene, the main involved in XCI, were also investigated. Besides, samples with extreme XCI skewing were submitted to comparative genomic hybridization (array-CGH) and whole exome sequencing (WES) methodologies. Four patients with moderate XCI skewing and seven patients with extreme XCI skewing were found. Among the patients with XCI skewing, ID-related changes were identified, including two pathogenic CNVs on chromosomes 3 (deletion in 3q26) and X (t(2;X)-der(2)), and four point mutations on HDAC8, NLGN4X, TAF1 and USP9X genes, two of them unpublished. In parallel, six patients with interstitial and subtelomeric CNVs were found, one of them pathogenic (22q11.21 deletion), two probably benign (RABL2B and TERT duplications) and three possibly pathogenic (SHOX duplication, SOX12 and RBFA deletions). The percentage of extreme XCI skewing observed in this study (20,7%) was significantly higher than expected in healthy females (p<0,001, ?²=18,61). The XCI assay was effective in evaluating all studied samples and allowed the identification of XCI profiles in homozygous females for the AR gene, including a patient with a DILX mutation. In addition, CNVs investigation allowed the identification of a phenotypically atypic case of 22q11.2 deletion syndrome, and of three other CNVs possibly associated with ID. In conclusion, XCI skewing proved to be an excellent tool for the characterization of (new) genes/molecular mechanisms associated with DILX in females, allowing the identification of previously unrecognized alterations responsible for ID and XCI skewing.
Palavras-chave: X-chromosome inactivation
Copy number variation
Xist
Whole exome sequencing
Inativação do cromossomo X
Variação no número de cópias gênicas
XIST
Sequenciamento de exoma total
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA HUMANA E MEDICA
Idioma: por
País: Brasil
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: VIANNA, Evelyn Quintanilha. Identificação de genes/mecanismos moleculares associados à deficiência intelectual em mulheres a partir de padrões extremos de desvio de inativação do cromossomo X. 2019. 170 f. Tese (Doutorado em Biociências) - Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17975
Data de defesa: 21-Fev-2019
Aparece nas coleções:Doutorado em Biociências

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