Молекулярно-генетический анализ тапеторетинальной абиотрофии в Республике Башкортостан

Гринберг, Эльвира Римовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Молекулярно-генетический анализ тапеторетинальной абиотрофии в Республике Башкортостан
ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Молекулярно-генетический анализ тапеторетинальной абиотрофии в Республике Башкортостан"

На правах рукописи

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТАПЕТОРЕТИНАЛЫЮЙ АБИОТРОФИИ В РЕСПУБЛИКЕ БАШКОРТОСТАН

03.00.15 - генетика

АВТОРЕФЕРАТ на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва 2007

003068552

Работа выполнена в лаборатории молекулярной генетики человека Института биохимии и генетики Уфимского научного центра Российской академии наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Хуснутдинова Эльза Камилевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Поляков Александр Владимирович

кандидат медицинских наук, доцент Прытков Александр Николаевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО Российский Государственный

Медицинский Университет Росздрава

Защита состоится " ^ " 2007г. в ^ часов

На заседании Диссертационного совета Д 001.016.01 при ГУ Медико-генетическом научном центре РАМН по адресу: Москва, 115478, ул. Москворечье, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ МГНЦ РАМН Автореферат разослан "__"_2007г.

Ученый секретарь диссертационного совета Доктор биологических наук, профессор

Л.Ф. Курило

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Тапеторетинальная абиотрофия (ТРА) наследственное заболевание с первичным диффузным поражением фоторецепторов и пигментного эпителия сетчатки, при котором отмечаются характерные функциональные изменения и типичная картина глазного дна с пигментными костными тельцами. ТРА - наиболее распространенное заболевание из всех дистрофий сетчатки, выявляемое с частотой 1:4000 населения (Hamel С. et al., 2006). Типы наследования ТРА разнообразны и их частота существенно различается в разных популяциях: рецессивная форма, в среднем, встречается с частотой 20-35%, доминантная - с частотой 9-43% и сцепленная с полом - с частотой 8-45%. Высока частота спорадических форм ТРА - 23-48% (Rivolta С. et al., 2002). В настоящее время установлено, что разнообразие клинически форм ТРА обусловлено различными мутациями в генах, кодирующих белки каскада фототрансдукции, зрительного цикла, цитоскелета фоторецепторов и пигментного эпителия сетчатки. Наиболее частой причиной возникновения ТРА являются мутации в генах родопсина (RHO), трансретинальацетилазы (RPE65) и периферина (RDS/PRPH2) (Phelan J.K. et al., 2000; Maubaret С., Hamel С., 2005). Мутации в гене родопсина обуславливают развитие 25-30% всех случаев аутосомно-доминантных форм ТРА. Мутации в гене RPE65, ответственны за 2% всех случаев ТРА, 6-12% всех аутосомно-рецессивных ТРА (Gu S. et al., 1997; Rivolta С. et al., 2002) и 16% случаев возникновения амавроза Лебера (Morimura H. et al., 1998). Мутации в гене RDS/PRPH2 являются причиной 5-10% случаев аутосомно-доминантной формы ТРА (Sohocki M. et al., 2001; McNally N. et al., 2002). Высокий удельный вес тапеторетинальной абиотрофии среди наследственных дегенерации сетчатки, инвалидизирующее течение и отсутствие эффективных терапевтических методов ставят проблему изучения этого заболевания и проведения профилактических мероприятий, направленных на предотвращение возникновения повторных случаев заболевания в отягощенных семьях, в число первостепенных и социально-значимых. Для проведения эффективной

целенаправленной профилактики необходимо выяснение популяционно-географических закономерностей распространения заболевания. В последние годы идет интенсивное накопление знаний о дегенерациях сетчатки, расширяются возможности проведения дополнительных методов исследования, разрабатываются методы ДНК-диагностики, поэтому в настоящее время особый интерес представляет молекулярно-генетическое исследование ТРА, направленное на выявление первичного генетического дефекта заболевания, что позволит в будущем проводить дифференциальную, пресимптоматическую и пренатальную диагностику ТРА.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является изучение распространенности тапеторетинальной абиотрофии и анализ генов родопсина {RHO), трансретинальацетилазы (RPE65) и периферина (RDS/PRPH2') у больных с тапеторетинальной абиотрофией и в контрольной группе из Республики Башкортостан.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:

1. оценить распространенность тапеторетинальной абиотрофии в Республике Башкортостан;

2. провести поиск мутаций и полиморфных вариантов гена родопсина (RHO) у больных с ТРА из Республики Башкортостан;

3. провести поиск мутаций и полиморфных вариантов гена трансретинальацетилазы (RPE65) у больных с ТРА из Республики Башкортостан;

4. провести поиск мутаций и полиморфных вариантов гена периферина (RDS/PRPH2) у больных с ТРА из Республики Башкортостан;

5. создать национальный компьютерный регистр «Тапеторетинальная абиотрофия» в Республике Башкортостан.

Научная новизна. Впервые получены данные по распространенности ТРА в Республике Башкортостан, которая составила 21 на 105 населения, что сопоставимо с уровнем распространенности в европейских популяциях. Проведенный впервые анализ мутаций генов родопсина (RHO), трансретинальацетилазы (RPE65) и периферина (RDS) у больных ТРА из РБ

позволил установить, что к диагностически значимым мутациям, приводящим к развитию ТРА у больных из РБ, относятся P347L, R252P в гене RHO и R91W, 927delC в гене RPE65. Впервые обнаружены две новые мутации R252P в гене RHO и 927delC в гене RPE65 у 3 членов одной семьи с ТРА. Впервые у больных ТРА и в контрольной группе здоровых индивидов из РБ установлены различия в характере распределения частот генотипов по полиморфным локусам 9100G(Q304E), 929G>A(R310K), 1013A>G(D338G) и 10540Т гена периферина (RDS/PRPH2).

Научно-практическая значимость. Полученные данные представляют практический интерес для понимания молекулярно-генетических механизмов возникновения ТРА и позволяют предложить новые направления в разработке подходов для ДНК-диагностики ТРА. Результаты исследования могут быть использованы при чтении спецкурсов в медицинских ВУЗах и на курсах повышения квалификации медицинских работников. Национальный автоматизированный регистр «Тапеторетинальная абиотрофия» в РБ обеспечивает эпидемиологический мониторинг заболевания и оптимизацию лечебно-диагностической и диспансерной работы офтальмологов.

Положеппя, выносимые па защиту:

1. Распространенность ТРА в Республике Башкортостан сопоставима с показателями распространенности ТРА в странах Европы.

2. В гене RHO идентифицировано две мутации: P347L, новая мутация R252P и два изменения нуклеотидной последовательности у больных ТРА из Республики Башкортостан.

3. Существуют статистически значимые различия в характере распределения частот аллелей и генотипов IVS3+4ot гена родопсина {RHO) у больных с ТРА и в контрольной группе здоровых индивидов из Республики Башкортостан.

4. В гене RPE65 идентифицировано две мутации: R91W, новая мутация 927delC и один полиморфизм у больных ТРА из Республики Башкортостан.

5. Существуют статистически значимые различия в характере распределения частот генотипов по полиморфным локусам 910C>G(Q304E), 929G>A(R31 OK), 10I3A>G(D338G) и 10540T гена периферина (RDS/PRPH2') у больных с ТРА и в контрольной группе здоровых индивидов из Республики Башкортостан.

Апробация работы. Результаты исследования были представлены на Ежегодных конференциях Европейского общества генетики человека (ESHG) в 2005 (г. Прага, Чехия), 2006 (г. Амстердам, Нидерланды); Пятом (V) съезде Российского общества медицинских генетиков в 2005 (г. Уфа); Всероссийской научно-практической конференции «Вопросы офтапьмогенетики» в 2005 (г. Москва); 10-й Пущинской школы-конференции молодых ученых в 2006 (г. Пущино); 9-й Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей в 2006 (г. Санкт-Петербург); Международной конференции «Генетика в России и мире», посвященной 40-летию Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН в 2006 (г. Москва); 7-ом Балканском съезде по генетике человека (BMHG) в 2006 (г. Скопье, Македония); Ежегодной конференции Европейского общества по исследованию зрения и глаз (EVER) в 2006 (г. Виламура, Португалия).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов исследования и обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 190 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц и 75 рисунков. Список литературы включает 224 источника.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Общая характеристика выборки больных и контрольной группы.

Для проведения эпидемиологических исследований использована база данных по больным, состоящим на учете в ГУ Уфимском научно-исследовательском институте глазных болезней АНРБ с клиническим

диагнозом тапеторетинальная абиотрофия и материалы ежегодных отчетов офтальмологической службы РБ за 2001 - 2005 гг., предоставляемых ЦРБ и ЛПУ г. Уфы в распоряжение Медико-информационного аналитического центра МЗ РБ.

Молекулярно-генетический анализ проведен для 123 неродственных больных (62 женщины и 61 мужчина), а также членов их семей (всего 180 человек). Забор крови больных осуществляли на базе ГУ Уфимского научно-исследовательского института глазных болезней АНРБ, ГОУ Уфимской коррекционной специализированной школы-интерната для детей с нарушениями зрения №28 г. Уфы и в ходе экспедиционных выездов в районы РБ. Клиническая картина обследованных больных: 120 неродственных больных с диагнозом ТРА на разных стадиях заболевания (периферическая и смешанная формы) и 3 неродственных больных с диагнозом амавроз Лебера. По возрасту манифестации заболевания больные разделились на три группы: первая группа - пациенты, первые признаки заболевания у которых появились в I декаде жизни (43,6%), вторая группа - пациенты с манифестацией заболевания во II декаде (36,3%), третья группа - пациенты, первые признаки заболевания у которых появились в III декаде и позже (20,1%). По этническому составу больные распределились следующим образом: 37 русских, 32 татар, 26 башкир, по 1 представителю удмуртской, украинской, таджикской, узбекской, табасаранской, еврейской национальностей, 2 представителя чувашской, 4 представителя марийской национальностей и 16 метисов от межнациональных браков вышеперечисленных этносов. Контрольная группа состояла из образцов ДНК 133 неродственных клинически здоровых индивидов, сопоставимых по полу, возрасту и этнической принадлежности с обследуемой группой (все индивиды из группы контроля были обследованы в ГУ УфНИИГБ АНРБ). Для сравнения по этнической принадлежности были выбраны представители трех основных этнических групп - русских (50 человек), татар (50 человек) и башкир (50 человек), - проживающих на территории РБ.

Методы исследования.

Выделение геномной ДНК проводили методом последовательной фенольно-хлороформной экстракции из цельной венозной крови (Mathew С.С., 1984).

Для поиска мутаций в генах RHO, RJDS/PRPH2 и RPE65 были использованы оригинальные пары олигопраймеров, фланкирующих кодирующие области этих генов, сайты сплайсинга и прилегающие интронные области (Dryja T. P. et al., 1991; Morimura H. et al., 1998; Van Lith-Verhoeven J.C. et al., 2003). Праймеры для 5 экзона гена RHO и 4 экзона гена RPE65 были подобраны с помощью приложения PrimerSelect 5.05 из пакета программ DNAStarlnc (1993-2002).

Поиск мутаций и полиморфных вариантов генов RHO, RDS/PRPH2 и RPE65 осуществляли методом SSCP (Single Strand Conformation Polymorphism) (Orita et al., 1989). Денатурацию амплифицируемых фрагментов ДНК проводили стандартным щелочным методом. Фрагменты с измененной электрофоретической подвижностью, обнаруженные при помощи SSCP-анализа подвергались секвенированию на автоматическом секвенаторе ABI Prism модель 310 (Applied Biosystems, USA) согласно протоколу фирмы производителя. Анализ результатов секвенирования проводили при помощи приложения BioEdit v.5.0.9 (1997-2001), MegAlign из пакета программ DNAStar Inc. (1993-2002). Оценку влияния выявленных замен на вероятность возникновения/потери сайтов сплайсинга проводили при помощи программы Splice Prediction using Consensus Sequences (WebGene): http://www.itba.mi.cnr. it/wsbgene.

ПДРФ-анализ был использован для подтверждения наличия нуклеотидных замен у пробандов, их кровных родственников и в группе контроля, а также для поиска мутаций в «горячих точках» гена RHO. Использованные рестрицирующие эндонуклеазы и соответствующие буферные растворы произведены фирмой НПО «Fermentas» (Латвия). Рестрикционный анализ проводился согласно протоколам фирмы-производителя. Подбор

рестрицирующих эндонуклеаз, узнающих определенную нуклеотндную последовательность, проводили с помощью приложения MapDraw из пакета программ DNAStar Inc (1993-2002) и WebCutter 2.0 (http://www.firstmarket.com/cutter/cut2.html).

Математическую обработку результатов исследования проводили с помощью пакета программ статистического анализа Primer of Biostatistics v.4.03 (Glantz A., 1998). Для выявления случаев накопления ТРА в различных районах Республики Башкортостан использовано F-распределение (Животовский Л.А., 1991). Карта территориальной распространенности ТРА в РБ построена с помощью пакета программ ArcView GIS v. 3.0 [http://www.esri.com].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 1. Распространенность тапеторетинальной абиотрофпн в Республике

Башкортостан

На 1 января 2007 года в республике было зарегистрировано 858 пациентов с ТРА (449 женщин и 409 мужчин), что определило уровень распространенности заболевания 21 на 105 населения. Проведенное исследование выявило неравномерный характер распространения ТРА на территории РБ - от 0 до 30 на 105 населения (рис.1). Заболевание зарегистрировано в 48 из 54 административных районов и в 18 из 21 города РБ. Выявлены районы с высокими показателями распространенности ТРА (более 25 на 10s населения): Бурзянский, Балтачевский, Аургазинский, Благовещенский, Чекмагушевский и Бирский. При статистическом анализе показателей распространенности тапеторетинальнон абиотрофии, достоверных случаев накопления ТРА в отдельных районах Республики Башкортостан установлено не было.

Распространенность TP А на 100 ООО населения

0-15.9 16, 0-18,9 19, 0-21,9 22, 0 - 24, 6 25, 0 -28, S 28, 0 - 30 30, 1 - 33

50 100 км

Рисунок L Распространенность тапеторетинальной абиотрофии на территории Республики Башкортостан,

2. Поиск мутаций в гене родопсина RHO у больных с тапеторетинальной абиотрофией из Республики Башкортостан

Проведен скрининг мутаций в кодирующих областях, сайтах сплайсинга и прилегающих интронных областях гена RHO (5 экзонов) методом SSCP-анализа у 123 неродственных пациентов с диагнозом ТРА, а также членов их семей из РБ. В гене родопсина выявлено две мутации. Одна из них - P347L является наиболее частой мутацией гена RHO, которая существует в 6 вариантах: P347L, Р347Т, Р347А, P347S, P347Q, P347R. Данная мутация вызывает одну из тяжелых форм ТРА с быстро прогрессирующим течением (Dryja T. P. et al., 1990). Мутация P347L была обнаружена в гетерозиготном состоянии у одной больной русской этнической принадлежности и ее матери (диагноз - ТРА, смешанная форма). Клиническая картина заболевания у больных с данной мутацией из РБ не отличается от случаев, описанных в литературе. Мутация P347L достаточно часто выявляется среди больных с аутосомно-доминантной формой ТРА в различных популяциях, так, в США она встречается с частотой 3,6% (Galy A. et al., 2005). Частота всех мутаций в положении 347 белка у больных аутосомно-доминантной формой ТРА в США - 3-8% (Zhang X.L. et al., 2005, 2006). В связи с высокой частотой мутаций в кодоне 347, а также наличием сайта для рестриктазы Mspl, который теряется при этих мутациях, был дополнительно проведен рестрикционный анализ 5 экзона гена RHO, который подтвердил наличие мутации P347L у двух членов из выше описанной семьи и не выявил изменений у других больных (рис. 2).

Установлено, что последние 5 аминокислот в молекуле родопсина (позиции 354-358) необходимы для правильной сортировки и транспорта RHO от комплекса Гольджи к дискам наружных сегментов фоторецепторов (Green E.S. et al., 2000). Нарушение этих процессов ведет к быстрой дегенерации фоторецепторов, поэтому пациенты с мутациями в С-концевой части родопсина (мутация P347L) имеют более быстрые темпы прогрессирования заболевания,

чем пациенты с мутациями, поражающими другие участки молекулы RHO (Bcrson E.L. et al. 2002).

100 и и.

30 п. El. 25 и.и.

Рисунок 2. Электорофореграмма рестрикционкого анализа и фрагмент сиквенса 5 экзона гена RHO: дорожки 1,2 - образцы с мутацией P347L в гетерозиготном состоянии, дорожка 3 — образец без изменения нуклеотидной последовательности.

Другая мутация - 1<252Р гена КНО в литературе не описана. Она выявлена у трех членов одной семьи татарской этнической принадлежности с диагнозом ТРА, смешанная форма (рис. 3).

а)

б)

я in

А 0 G Т С А С С G N С А Т G G А

3 rtoOoCî VYYtX

A.ÎÇATCNC-G0TG 4

Рисунок 3. Фрагмент сиквенса 4 экзона гена RHO. Нуклеотидная последовательность образца с мутацией R252P в гетерозиготном состоянии: а) секвенирование с прямым праймером, б) секвенирование с обратным праймером,

'Гак как кодон 252 входит в участок связывания G-белка - транедуцина (кодоны 231-252), изменение аминокислотного состава в этом участке: замена основной кислоты аргинина на нейтральную гидрофобную кислоту пролин, может изменять свойства белковой молекулы, влиять на присоединение транедуцина и дальнейшую активацию ферментного каскада.

Кроме двух мутаций, в гене RHO обнаружено два изменения нуклеотидной последовательности в интропшлх областях: 1VSI + 1 ûg>a в 1 интроне и 1 VS3+4c>t в 3 интроне. Изменение 1VS1 + Î0g>a ранее в литературе не описано. Оно выявлено в гетерозиготном состоянии у одной больной русской этнической принадлежности с диагнозом TP А, периферическая форма, В группе контроля данное изменение не обнаружено. Другое изменение ну клеотидной последовательности lVS3+4c>t гена RHO. выявленное при SSCP-анализе ведет к потере одного из сайтов рестрикции для эндонуклеазы Rsaf. Для дальнейшего анализа данного изменения был использован ПДРФ-анализ (рис. 4). С помощью программы Splice Prediction using Consensus Sequences (WebGene) было установлено, что шесть первых нуклеотидов 3-го интрона образуют один из сайтов сплайсинга гена RHO. Учитывая вышеизложенное, можно предположить участие IVS3+4c>t в патогенезе ТРА, одним из механизмов которого может быть нарушение процессов сплайсинга.

Рисунок 4. Электорофореграмма ПДРФ-аиализа 3 экзона гена RHO. дорожки 1 -3 образцы без изменений иуклеотидной последовательности, дорожка 4 -образец с изменением иуклеотидной последовательности IVS3+4c>t в гетерозиготном состоянии.

Частота данного изменения ну клеотидной последовательности 1 VS3+4e>t у больных составила 0,34±0,03. что достоверно выше, чем у здоровых индивидов 0,06+0,01 (Х2=63,4; р-0,0005) (табл. 1).

Таблица 1

Распределение частот аллелей и генотипов изменения нуклеотидной последовательности IVS3+4c>t гена RHO у больных с ТРА и в контрольной

выборке из РБ

Генотип Больвые с ТРА (N =123) Контрольная выборка (N = 133)

Абс. значение Относ, частота Стандарт, ошибка (SP) Абс. значение Относ, частота Стандарт, ошибка (Sp)

Аллель

*С/*С 40 0,33 ±0,042 118 0,89 ±0,027

*а*т 83 0,67 ±0,042 15 0,11 ±0,027

*т/*т 0 0 — 0 0 —

Всего (N) 123 1 133 1

X2 = 83,07 (df=l, р = 0,0005)

*С 163 0,66 ±0,03 251 0,94 ±0,014

*Т 83 0,34 ±0,03 15 0,06 ±0,014

Всего (п) 246 1 266 1

X2 = 63,4 (df=I, р = 0,0005)

Также было проанализировано распределение частот аллелей и генотипов изменения IVS3+4c>t гена RHO в трех основных этнических группах РБ (русских, татар и башкир). Частота IVS3+4c>t в этих этнических группах соответствует значению, полученному при анализе частоты этого изменения у здоровых индивидов из контрольной группы, и составляет, в среднем, 0,06. Изменение нуклеотидной последовательности IVS3+4c>t гена RHO в гомозиготном состоянии ни в группе больных ТРА, ни в группе контроля, выявлено не было.

3. Поиск мутаций в гене трансретинальацетилазы RPE65 у больных с танеторетинальной абиотрофией из Республики Башкортостан

При скрининге мутаций в кодирующих областях, сайтах сплайсинга и прилегающих интронных областях гена RPE65 (14 экзонов) методом SSCP-анализа были обнаружены мутации R91W и 927delC, полиморфизм 1056G>A. Мутация R91W, в гомозиготном состоянии вызывающая развитие амавроза

Лебера, была обнаружена также в гомозиготном состоянии у пациентки с диагнозом амавроз Лебера. Мать больной являлась гетерозиготным носителем этой мутации и не имела никаких признаков глазной патологии (рис. 5).

Рисунок 5. Фрагмент сиквенса 4 экзона гена RPE65: а) нуклеотидная последовательность образца с мутацией R91W в гомозиготном состоянии; б) нуклеотидная последовательность образца с мутацией R91W в гетерозиготном состоянии.

Мутация 927deIC, не описанная ранее в литературе, была выявлена в гетерозиготном состоянии в сочетании с мутацией R252P гена RHO у 3 пациентов с ТРА татарской этнической принадлежности из одной семьи (рис. 6). У всех 3 пациентов из одной семьи, несущих эти мутации наблюдается клиническая картина ТРА, смешанная форма. Манифестация заболевания произошла во второй декаде жизни в виде прогрессирующего нарушения сумеречного зрения, с течением времени наблюдалось нарастающее сужение полей зрения по периферии, глазное дно характеризовалось отложением «костных телец» по периферии сетчатки и крапчатостью в области макулы, отмечалось снижение остроты зрения и показателей электроретинографии.

Сделать какое-либо предположение о функциональной роли сочетания этих мутаций в двух разных генах пока достаточно трудно. Обе мутации выявлены в гетерозиготном состоянии. Мутация 927delC в гене RPE65 ведет к преждевременной терминации синтеза белка в результате образования стоп-кодона в 9 экзоне (всего 14 экзонов). Мутация R252P в гене RHO может также участвовать в патогенезе ТРА путем влияния на активацию ферментного каскада вследствие нарушения связывания белка трансдуцина. Следовательно, развитие ТРА у данных больных может быть результатом как отдельного

проявления одной из мутации, так и следствием их совместного влияния. В литературе уже описаны случаи дигенного варианта ТРА (Loewen, С. 1II. е! а1., 2001). Необходимо дальнейшее изучение механизмов, с помощью которых эти мутации могут приводить к развитию ТРА на животных моделях.

1 I

Рисунок 6. Родословная семьи больных ТРА из РБ с указанием двух новых мутаций, выявленных у трех членов этой семьи: 5 - пробанд, несущий в гетерозиготном состоянии две новые мутации: R252P в гене RHO и 927delC в гене RPE65; 6 и 3 - сестра и отец пробанда, которые также являются носителями двух новых м;,таций: R252P в гене RHO и 927delC в гене RPE6; 4 -мать пробанда, у которой отсутствуют данные мутации.

Нейтральный полиморфизм 1056G>A, выявленный при исследовании гена RPE65, встречаете« с частотой 0,04±0,01 на хромосомах здоровых индивидов из группы контроля и с частотой 0,03±0,01 на хромосомах больных с ТРА (х2=0,58; р=0,45).

4. Поиск мутаций в гене периферина (KDS/PRPH2) у больных с тапеторетинальной абнотрофиен из Республики Башкортостан

Анализ кодирующих областей, сайтов сплайсинга и прилегающих интронных областей гена периферина (3 экзона) выявил 6 полиморфных вариантов. Два из них, 318Т>С и 1426G>A З'-UTR, не являются патогенетически значимыми. Полиморфизм 318Т>С не приводит к изменению аминокислотной последовательности белка (V106V), частота аллеля *С полиморфизма 318Т>С в фуппе больных ТРА и в группе контроля из РБ составила 0,26±0,028 и 0,33±0,029, соответственно (-/=2,39; р=0,12). Полиморфизм 1426G-A З'-UTR находится в некодирующей части 3 экзона гена RDS, его частота в группе больных ТРА - 0,23±0,027, в группе контроля -0,27±0,027 (х2=1,02; р=0,31). Четыре полиморфных варианта в позициях 910C>G(Q304E), 929G>A(R310K), 1013A>G(D338G) и 10540Т 3-го экзона гена RDS/PRPH2 (рис. 7), по данным литературы, могут образовывать различные группы сцепления или минигаплотипы, 4 из которых были установлены ранее: *с?,0*А929*а,0"*С"»4 (аллель I), *С9'°*А929*А'013*Ст4 (аллель II), *С9,0*С929*АШЗ*С105\аллель III) и *G"°*A929*G,m*?054(аллель IV) (Telmer С.А. et а!., 2003).

889 GAG GAA ТСТ GAG AGC GAG AGO CAG GGC TGG CTG CTG GAG

297 Glu Glu Ser Glu Ser Glu Ser Gin Gly Trp Leu Leu Glu

ÄGG AGC GTG CCG GAG ACC TGG AAG GCC TTT CTG GAG AGT GTG

Arg Ser Val Pro Glu Thr Trp Lys Ala Phe Leu Glu Ser Val

AAG AAG CTG GGC AAG GGC AAC CAG GTG GAA GCC GAG GGC GCA

Lys Lys Leu Gly Lys Gly Asn Gin Val Glu Ala Glu Gly Ala

GAC GCA GGC CAG GCC CCA GAG GCT GGC TGA GGGCCCTGGGGCCC...

Asp Ala Gly Gin Ala Pro Glu Ala Gly END

Рисунок 7. Идентификация 4-х полиморфных вариантов 3-го экзона гена RDS/PRPH2.

При обследовании больных ТРА и группы контроля из РБ кроме четырех известных, был выявлен 5-й минигаплотип *c9")*A92'*/i"jn*T">u (аллель V) в группе больных ТРА. Сочетания 5-ти минигаплотипов образуют 7 вариантов генотипов в группе больных ТРА и в группе здоровых индивидов из РБ (табл. 2).

Таблица 2

Генотипы 3 экзона гена RDS, выявленные у больных с ТРА и в группе контроля

из Республики Башкортостан

M генотипа 910C>G (Q304E) SI m se. 1013 A>G (D338G) ■ 10540Т Мннигаплотипы (аллели) L . . ........ Больные с 'ГРА (N=123) Кон выбо) трольная >ка (N=133) JL ■а а.

Абс. значение Относ, частота (±SP) Абс. значение Относ. Частота (±SP)

X G/G А/А G/G С/С 0 0 4 0,03±0,14 — —

2 С/С А/А А/А С/С п,п 4 0,03±0,015 0 0 — —

3 С/С G/G А/А с/с III, ш 13 0,11±0,028 21 0,16±0,03 1Д 0,296

4 G/G А/А G/G тлг rv.iv 76 0,62±0,04 59 0,44±0,04 7,1 0,008

5 C/G G/A A/G с/т III, IV 8 0,0640,02 49 0^7±0,04 32,25 0,0005

6 С/С А/А А/А с/т n,v 9 0,07±0,023 0 0 — —

7 C/G А/А A/G с/т ц, IV 13 0,11±0,028 0 0 — —

Наиболее частыми генотипами, как в группе больных, так и в группе контроля из РБ являются генотипы 4 (Ю/Ю9'0 *4/*А929 Ю/в""3 *Т/*Т"}34) и 5 (*С/*09'° Ю/*А929 *А/Ю,0:з *С/*Т10и). Частота 4 генотипа составляет 0,62 в группе больных ТРА и 0,44 в группе контроля (х2=7,1, р=0,008). Генотип 5 встречается достоверно чаще в группе контроля 0,37, по сравнению с группой больных ТРА 0,06 (х2=32,25, р=0,0005). Три генотипа: *С/*С9'° *А/*А929 *А/*А10'3 *с/*С,ои (2), *С/*С9,0 *А/*А929 *А/*Атз *С/*?ои (6) и *С/*С9,° *А/*А929 *А/*С'013 *С/*Т10и (7) не встречаются в группе контроля. Второй, шестой и,. возможно, седьмой генотипы содержат минигаплотип Г1 -

*Cf>°*Am*Awi3*ct(>n^ описанный в 2003 году (Telmer С.А. et al., 2003). Есть данные о сцеплении минигаплотипа II с мутацией сайта сплайсинга 2-го интрона гена RDS IVS2+3a>t (Telmer С.A. et al., 2003). При секвенировании 2-го интрона гена RDS всех образцов ДНК больных, предположительно содержащих минигаплотип II, никаких изменений нуклеотидной последовательности в этой области выявлено не было.

5. Разработка формализованной карты обследования больных с ТРА и создание автоматизированного регистра «Тапеторетинальная абиотрофня» в Республике Башкортостан

При проведении анализа состояния здоровья населения, планирования необходимой м едико-социальной помощи и медико-генетического консультирования требуется учитывать множество разнообразных данных. Для систематизации и стандартизации этой информации необходима разработка типовой медицинской документации. Нами была составлена формализованная карта (ФК) обследования пациентов с ТРА, которая послужила основой для последующей разработки автоматизированного регистра «Тапеторетинальная абиотрофия». ФК состоит из пяти частей: паспортной, генеалогической, анамнестической, клинической и лабораторно-инструментальной, каждая из которых делится на разделы и подразделы. ФК заполняется врачом-офтальмологом и врачом-генетиком на основе информации, полученной непосредственно от пациента, его родственников и данных медицинской документации. ФК может быть использована и для первичной диагностики ТРА, и для дифференциального диагноза, так как разработана на основе общепринятых диагностических критериев ТРА. В процессе наблюдения за пациентами возможно изменение и пополнение данных в соответствии с новыми сведениями. ФК удобна для обследования пациентов на дому и во время выездов в районы по их месту жительства. Однако обследование больных с наследственными заболеваниями имеет свои специфические

особенности. Врачу приходится иметь дело с большим объемом информации так как необходимо обследовать не только больных, но по возможности и большинство их родственников. Так же требуется анализ заболевания по многочисленным разнообразным показателям, динамическое наблюдение за пациентами и проведение повторных обследований, составление отчетов для ЛПУ. Поэтому актуальным является разработка автоматизированного регистра, позволяющего хранить и анал изировать большое количество информации. На основе ФК нами разработан и внедряется в действие на базе ГУ Уфимского научно-исследовательского института глазных болезней АНРБ автоматизированный регистр «Тапеторетинальная абиотрофия». Основными функциями регистра являются:

1) формирование базы данных, электронное ведение документации о больных с ТРА;

2) оценка динамики состояния каждого больного и обследуемой группы в целом;

3) формирование выборки больных по ряду критериев;

4) оптимизация диспансерного наблюдения больных с ТРА;

5) формирование отчетной документации (консультативных заключений, эпикризов, результатов эпидемиологического анализа);

6) статистический анализ данных для клинических, эпидемиологических и научных целей;

7) эпидемиологический мониторинг ТРА в Республике Башкортостан.

Использование регистра упрощает работу врача-офтальмолога по выборке, сортировке и анализу данных, как для каждого пациента в отдельности, так и для определенной группы больных. Создание подобных регистров и объединение их в сеть сделают возможным:

наблюдение за больными с ТРА, а также за их родственниками, являющимися потенциальными носителями патологических изменений в генах, с оценкой эффективности организации диспансерного наблюдения (на

территориальном уровне обслуживания больных и консультирующихся по прогнозу потомства);

оценку основных параметров, характеризующих состояние медико-генетической помощи;

представление данных о распространенности ТРА в регионе и эффективности работы территориальной медико-генетической службы для внутреннего анализа и выработки собственных управленческих решений;

получение достоверных данных для принятия решений по совершенствованию специализированной медико-генетической помощи больным ТРА и их семьям;

обмен информацией между регионами;

получать данные для масштабных клинико-эпидемиологических исследований.

ВЫВОДЫ

1. Распространенность тапеторетинальной абиотрофии в Республике Башкортостан составляет 21 на 105 населения, что сопоставимо с уровнем распространенности ТРА в странах Европы.

2. Скрининг 5 экзонов гена родопсина (RHO) у больных с ТРА из Республики Башкортостан выявил 2 мутации: R252P и P347L в отдельных семьях. Мутация R252P описана впервые.

3. Выявлены статистически значимые различия в характере распределения частот аллелей и генотипов варианта IVS3+4c>£ гена RHO у больных с ТРА и в контрольной группе здоровых индивидов из Республики Башкортостан.

4. Анализ 14 экзонов гена трансретинальацетилазы (RPE65) у больных с ТРА из Республики Башкортостан выявил 2 мутации: R91W и 927delC в отдельных семьях. Мутация del927C описана впервые.

5. Установлены статистически значимые различия в характере распределения частот генотипов по полиморфным локусам 910C>G(Q304E),

929G>A(R310K), 1013A>G(D338G) и 1054С>Т гена RDS у больных ТРА и в контрольной группе здоровых индивидов из Республики Башкортостан. 6. Разработан автоматизированный регистр «Тапеторетинальная абиотрофия» в Республике Башкортостан, который позволяет хранить и анализировать данные о больных ТРА и их семьях, проводить мониторинг заболевания в республике.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Grinberg E.R., Dzhemileva L.U., Khusnutdinova Е.К. Mutation analysisof the RPE65 gene in patient!; with nonsyndromic retinitis pigmentosa from Bashkortostan // European Journal of Human Genetics - European Human Genetics Conference (ESHG). - Prague, 2005. - P.237.

2. Гринберг Э.Р., Джемилева Л.У., Хуснутдинова Э.К. Молекулярно-генетический анализ гена RPE65 у больных с пигментным ретинитом из Башкортостана // Медицинская генетика 2005 (часть I). Тезисы докладов V съезда Российского общества медицинских генетиков - Уфа, 2005. - №4. с. 175-176.

3. Гринберг Э.Р., Джемилева Л.У., Хуснутдинова Э.К. Изучение гена RPE65 у больных с пигментным ретинитом // Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции «Вопросы офтальмогенетики» - Москва,

2005. - С.44-48.

4. Гринберг Э.Р., Джемилева Л.У., Хуснутдинова Э.К. Скрининг мутаций в гене RPE65 у больных с пигментным ретинитом из Башкортостана // Сборник трудов Международной научно-практической конференции «Биологические науки в XXI веке. Проблемы и тенденции развития» -Бирск, 2005. — С.7-11.

5. Гринберг Э.Р., Джемилева Л.У., Хуснутдинова Э.К. Молекулярно-генетический анализ тапеторетинальной абиотрофии сетчатки // Тезисы докладов 10-й Пущинской школы-конференции молодых ученых - Пущино,

2006.-С.10-11.

1. Grinberg E. R., Dzhemileva L. U., Khusnutdinova E. K. Mutation analysis of RHO gene in patients with nonsyndromic retinitis pigmentosa from Bashkortostan // European Journal of Human Genetics - European Human Genetics Conference (ESHG). - Amsterdam, 2006. - P.274.

2. Гринберг Э.Р., Джемилева Л.У. Изучение генов RPE65 и RHO у больных с тапеторетинальной абиотрофией сетчатки // Тезисы докладов Девятой Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей - Санкт-Петербург, 2006. - С.79-80.

3. Гринберг Э.Р., Джемилева Л.У., Хуснутдинова Э.К. Молекулярно-генетический анализ тапеторетинальной абиотрофии сетчатки в Башкортостане // Материалы Международной Конференции «Генетика в России и мире», посвященной 40-летию Института общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН - Москва, 2006. - С.55.

4. Grinberg Е. R., Dzhemileva L. U., Khusnutdinova Е. К. Analysis of RHO gene mutations in Patients with RP // 7th Balkan Meeting of Human Genetics - Skopje, 2006. - P. 40.

5. Grinberg E. R., Dzhemileva L. (J., Khusnutdinova E. K. Mutation analysis of RHO gene and novel mutation Arg252Pro (755G->C) in patients with nonsyndromic retinitis pigmentosa from Bashkortostan // European association for Vision and Eye Research (EVER) - Vilamoura, 2006. - P. 116.

6. Джемилева Л.У., Гринберг Э.Р., Хабибуллин P.M., Хуснутдинова Э.К. Гены белков-коннексинов, принимающие участие в процессе звуковосприятия. \\ Вестник оториноларингологии. - 2006. -№4. - С. 15-20.

7. Гринберг Э.Р., Джемилева Л.У., Хуснутдинова Э.К. Новая мутация R252P гена RHO у больных пигментным ретинитом из Башкортостана // Молекулярная биология. -2007. -№3. - С.33-35.

8. Джемилева Л.У., Гринберг Э.Р., Тазетдинов A.M., Зайдуллин И.С., Бикбов М.М., Мусина В.В., Хуснутдинова Э.К. Молекулярные основы дегенеративных процессов в сетчатке при тапеторетинальной абиотрофии сетчатки // Молекулярная биология. - 2007. - №6. - С.7-14.

Полгшсапо в печать 06.04.2007. Формат 60x84 1/16. Бумага ксероксная. Печать ризотрафическая. Тираж 130 экз. Заказ 098. Гарнитура «Times New Roman». Отпечатано с готовых оригинал-макетов в типографии «ПЕЧАТНЫЙ ДОМ Ь» ИИ В1-РКО. Объем 1,4 п.л.Уфа, Карла Маркса 12/4, т/ф: 2727-600, 2729-123

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Гринберг, Эльвира Римовна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Д ЭПИДЕМИОЛОГИЯ ТАПЕТОРЕТИНАЛЬНОЙ АБИОТРОФИИ

12 КЛАССИФИКАЦИЯ ТАПЕТОРЕТИНАЛЬНОЙ АБИОТРОФИП.] ]

1.3 КЛИНИЧЕСКАЯ КАРТИНА И ЛЕЧЕ11ИЕ ТАПЕТОРЕТИНАЛЬНОЙ

1.4 ПАТОГЕНЕЗ ТАПЕТОРЕТИНАЛЬНОЙ АБИОТРОФИИ.IS

1.4-1 Анатомия к нейрофизиология сетчатки.IS

1.4.2 Молекулярные механизмы зрительной рецепнни.

1.4.3 Патогенетические механизмы таютрретн яальноН (Ли1>:;К1фна. j гены и их продукты, участвующие в патогенезе

ТАПЕТОРЕТИНАЛЬНОЙ АБИОТРОФИИ .„.

1.5.1 Ген родопсина RNO.,.

1.5.2 Строение н функции барка RHQ.„„.

1.5.3 Мутации а гене RHO.„.,.

1.5.4 Ген периферия»RDS/PRFH2.

1.5-5 Строение н функции белка пернферкна RDS/PRPH2.

I 5.6Мутяиш а гене RDS/PRP/K.

IJ.7 Ген трансретннальацргшЕазы RPE65.

1.5.8 Строение и функции белка КРЕ65.„„,

1.5.9 Мутаини в гене RPE65.

1.6 АМАВРОЭ ЛЕБЕРА.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Молекулярно-генетический анализ тапеторетинальной абиотрофии в Республике Башкортостан"

Тапеторетииальную абнотрофию (ТРА) можно определить как наследственное заболевание с первичным диффузным поражением фоторецепторов н пигментного эпителия сетчатки, при котором отмечаются характерные функциональные изменения и типичная картина глазного дна с пигментными костными тельцами. ТРА - наиболее распространенное заболевание из всех дистрофий сетчатки, выявляемое е частотой 20-28 на 10s населения- Во всем мире насчитывается более 2 млн. больных тапеторетиналыюй абнотрофией [Hamel С. et aL, 2006),

Типы наследования ТРА разнообразны и их частота существенно различается в разных популяциях: рецессивная форма, в среднем, встречается с частотой 20-35%, доминантная - с частотой 9-4.1% и сцепленная с полом - с частотой 8-45%. Высока частота спорадически.* форм ТРА - 23-48% [Rivofta С. el aL 2002],

Основой заболевания является дегенеративный процесс в палочках и колбочках. приводящий к нарушению световой и контрастной чувствительности. Как показали многочисленные исследования зарубежных авторов, причиной дегенерации фоторецепторов при этом заболевании являются мутации в генах белков, обеспечивающих передачу -зрительного сигнала и принимающих участие в функционировании лнгмеитнога эпителия. При этом происходит разрушение наружных сегментов фоторецепторных клеток, окклюзия мелких сосудов сетчатки, гиперплазия пигментного эпителия и уменьшение числа фоторецепторных клеток вплоть до их полного исчезновения из-за активации процессов апоптоэа [Мао W. el aL 2002, Strauss О,. 2005: Fain G.L. ei aL 2006, Paskowite D M. et aL 2006J.

Многие формы наследственной патологии характеризуются специфическим фенотипом, поэтому клинический анализ с синдрома логическим подходом позволяет поставить точный диагноз, В то же 5 время, существует ряд заболеваний, клинический подход для диагностик» которых недостаточен. Различные типы пигментных дегенерацнй сетчатки относятся как раз к тем заболеваниям, & которых анамнсстмческис и клинические данные, к сожалению» недостаточны для постановки точного клинического диагноза и определения этиологии и патогенеза заболевания. Кроме того, диагностика пигментных дегенерацнй усложняется тем, что заболевание по своей природе генетически гетсрогенно [Phclan J,K. el al„ 2000; Rivolta С. et al„ 2002; Hamel С. et а!. 2006], Следует отметить, что применение молекулярно-генетнчееких подходов к диагностике пигментных дегенерацнй сетчатки в клинической практике врача-офтальмолога необходимо для постановки правильного диагноза и выбора оптимального метода лечения пациента. Без преувеличения можно сказать, 'гго современная молекулярная генетика, обладая обширнейшим арсеналом методов аналнча генома человека, позволяет решать практически все вопросы, относящиеся к идентификации генов, ответственных за функционирование фоторецепторов н других клеток сетчатки у человека, мутации в которых являются причиной возникновения ряда наследственных пигментных дегенерацнй сетчатки.

В настоящее время доказано, что разнообразие клинически выраженных» стертых н переходных форм ТРА обусловлено различными мутациями в генах» кодирующих белки каскада фототрансдукцин. интоскелета фоторецепторов н пигментного эпителия сетчатки. Наиболее частой причиной возникновения TP А являются мутации в генах родопсина (RHQ)t переферина (RDS1' PR PHI) и транеретннальацетнлазы {RPE65) [Phelan Ж. et aL. 2000; Maubarei et.ah, 2005]. Однако» несмотря на значительный прогресс, достигнутый в понимании молекулярно-генетнчееких основ TP А, остается еще открытым ряд ключевых вопросов, касающихся патогенеза этого заболевания- Таким образом, ннвалндизирующее течение, значительный генетический полиморфизм TP А. наличие различных клинических форм заболевания, возможный риск повторного заболевания а семье и отсутствие терапевтических методов лечения делают наиболее актуальным проведение профилактических мероприятий. направленных 6 на предотвращение возникновения повторных случаев заболевания в отягощенных семьях Эффективное меднко-генегическос консультирование и значительной мере зависит от результатов молекулярн о-генетических исследований, направленных на выявление первичного генетического дефекта заболевания, что позволит а будущем проводить дифференциальную, прссимптоматическую и пренатальную диагностику 'ГРА.

Цель к задачи исследования

Цель и «адачн исследовании. Целью исследования является изучение распространенности тапсторстннальной абнотрофин и анализ генов родопсина (RHO), трансретннапьаистнлазы (RPE65) н пернфернна (RDS/PRPH2) у больных с тапеторетннальной абиотрофиеи и в контрольной группе из Республики Башкортостан.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи;

1) оценить распространенность тапеторетннальной абнотрофин н Республике Башкортостан;

2) провести поиск мутаций и полиморфных вариантов гена родопсина (RHO) у больных с ТРА из Республики Башкортостан;

3) провести поиск мутаций и полиморфных вариантов гена трансретинальацетилаш (RPE6S) у больных с ТРА из Республики Башкортостан;

4) провести поиск мутаций и полиморфных вариантов гена пернфернна (RDS/PRPH2) у больных с ТРА из Республики Башкортостан;

5) создать национальный компьютерный регистр «Та пето ретин ал ьная абнотрофия» в Республике Башкортостан.

Научная новизна

Впервые получены данные по распространенности ТРЛ в Республике Башкортостан: распространенность тапеторетинальной абиотрофии составила 21 на 30s населения, что сопоставимо с уровнем распространен поста н европейских популяциях.

Проведенный впервые анализ мутаций генов родопсина (RHO), транеретинальацетилазы (RPE6S) и пернфернна {RDS/PRPH2) у больных с ТРЛ и а Республики Башкортостан позволил установить, что к диагностически значимым мутациям, приводяшнм к развитию этого заболевания у больных из Республики Башкортостан, откосятся P347L, R252P в гене родопсина {RHO) и R91W, 927dclC в гене трансрстннальацетнлазы (RPE65), Впервые обнаружены две новые мутации R252P в гене родопсина (RHQ) и 927deIC в гене транерегннадьацетнлазы (RPE65) у 3 членов одной семьи с ТРЛ.

Впервые у больных ТРЛ и в контрольной группе здоровых индивидов нз Башкортостана установлены различия в характере распределения частот генотипов по полиморфным локусаы 91QOG(Q3<MF.), 929Cj>A(R3I0KK 1013A>G(D338G) н |054С>Тгена перифернна (RDS/PRPH2).

Hayчно-иряктичесш значнмоеi ь

Полученные данные представляют интерес для понимания молекулярное генетических механизмом возникновения TP А н позволяют предложить новые направления в разработке подходов для ДНК-диагиостики TP А.

Результаты исследования могут быть использованы при чтении спецкурсов в медицинских ВУЗах и на курсах повышения квалификации медицинских работников.

Национальный автоматизированный регистр «Тапеторетннальная абиотрофии» обеспечивает эпидемиологический мониторинг заболевания и оптимизацию лечебно-диагностической и диспансерной работы офтальмологов, 8

Положении. выносимые на lamim Распространенность ТРА в Республике Башкортостан сопоставима с показателями распространенности ТРА в странах Европы.

2. В гене RHO идентифицировано две мутации; P347L, новая мутация R252P н два изменения нуклеотндкой последовательности у больных ТРА из Республики Башкортостан.

3. Существуют статистически значимые различия в характере распределения частот аллелей и генотипов IVS3+4c>t гена родопсина (RHO) у больных с ТРА и в контрольной группе здоровых индивидов нз Республики Башкортостан,

4. В гене RPE65 идентифицировано две мутации: R91W, новая мутация 927dclC и один полиморфизм у больных ГРА из Республики Башкортостан,

5. Существуют статистически значимые различия в характере распределения частот генотипов но полиморфным локусам 910C>G(Q304H), 929G>A(R3I0K), I0I3A>G<D338G) и 1054С>Т гена пернферина (ftDS. PR/iH2> у больных с ТРА и в контрольной группе здоровых индивидов из Республики Башкортостан.

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Гринберг, Эльвира Римовна

Выводы

I Распространённость ТРА в Республике Башкортостан составляет 21 на Ю5 населения, что сопоставимо с уровнем распространенности 'ГРА в странах Европы.

2. Скрининг 5 зкзонов гена родопсина (RHO) у больных с ТРА из Республики Башкортостан выявил 2 мутаиии: R252P и P347L в отдельных семьях. Мутация R252P описана впервые.

3. Выявлены статистически значимые различия в характере распределения частот аллелей н генотипов варианта IVS3+4c>l гена RHO у больных с ТРА и в контрольной группе здоровых индивидов из Республики Башкортостан

4. Анализ 14 экэонов гена транеретииальацетнлазы (RPE65) у больных с ТРА из Республики Башкортостан выявил 2 мутации: R91W и 927delC в отдельных семьях. Мутация dcl927C описана впервые.

5. Установлены статистически значимые различия в характере распределения частот генотипов по полиморфным локусам 910C>G(Q304E), 929G>A(R310K), 1013A>G(D338G) и 1054С>Т гена RDS у больных ТРА и в контрольной группе здоровых индивидов из Республики Башкортостан. й. Разработан автоматизированный регистр «Тапеторетннальная абиотрофия» в Республике Башкортостан, который позволяет хранить и анализировать данные о больных ТРА и их семьях, проводить мониторинг заболевания а республике.

Заключение

Высокий удельный юее тапеторетинадьной абиотрофин (ТРА) среди наследственных дегенераинй сетчатки, инвалнднзнрующее течение и отсутствие эффективных терапевтических методов ставит проблему изучения этого заболевания и проведения профилактических мероприятий, направленных на предотвращение возникновения повторных случаев заболевания в семьях, в число первостепенных и социально-значимых. Для проведения эффективной целенаправленной профилактики необходимо выяснение популяцнонно-географических закономерностей распространения заболевания. Поскольку каждый регион имеет свои географические, этнические и социальные особенности, которые влияют как на структуру генофонда населения, тик и на структуру и частоту наследственных заболеваний, то для правильной организации специализированной медицинской помощи, разработки программ профилактики и их лечения, осуществления медико-генетического конультнроваиия необходима информация о распространенности н особенностях проявления заболевания в каждом регионе [Гннтер F.K,. 2003]. Подобные исследования в Республике Башкортостан ранее не проводились. До конца 80-х гг. прошлого столетня диагностика наследственных болезней, и, в частности, ТРА опиралась, в основном, на клнннко-генеалогический метод анализа и результаты дополнительных инструментальных методов исследования- Полиморфизм клинических проявлений и генетическая гетерогенность ТРА затрудняют постановку диагноза, венязн. с чем большое значение приобретает молекулярно-гснетичсский метод исследования, как основной метод диагностики такого рода патологии. В последние годы идет интенсивное накопление знаний о дегенерациях сетчатки, расширяются возможности проведения дополнительных методов исследования, разрабатываются методы ДНК-днагностикн, поэтому в настоящее время особый интерес представляет изучение распространенности ТРА и ее отдельных генетических форм с одновременным проведением молекулярногенетического исследования с целью получения надежных данных о частоте встречаемости ТРА на территории РБ,

Для оценки распространенности ТРА на территории РБ использована бэта данных по больным, состоящим на учете в ГУ Уфимском научно-исследовательском институте глазных болезней АНРБ с клиническим диагнозом гапсгорстинальная абиотрофия и материалы ежегодных отчетов офтальмологической службы РБ за 2001 - 2005 гг„ предоставляемых ЦРБ и Jit [У г. Уфы в распоряжение Мели ко-информационного аналитического центра МЗ РБ.

Распространенность ТРА в Республике Башкортостан составляет 21 на 10' населения, что сопоставимо с уровнем распространенности в странах Европы. Анализ данных свидетельствует о разбросе значения распространенности ТРА - от 0 до 30 на 10* населения. При статистическом анализе показателен распространенности тапеторетинальной абиотрофии, случаев накопления ТРА в отдельных районах Республики Башкортостан установлено не было. Выявлено 6 районов Республики Башкортостан, в которых вопреки ожидаемому уровню распространенности отсутствуют случаи ТРА. ^о может быть связано как с отсутствем больных с ТРА. так и с низким уровнем диагностики "IPА в зтих районах.

С целыо улучшения методов диагностики и профилактики ТРА в республике, нами был проведен скрининг генов RHO, RDS и RPE65 у 123 неродственных больных с ТРА. а также членов их семей (всего 180 человек) из Республики Башкортостан.

При исследовании генов RHO, RDS и RPE6S выявлено 4 мутации. Две мутанни P347L в гене RHO и R9IW в гене RPE6S встречаются у больных ТРА в различных популяциях мира, а две мутации: R252P в гене RHO и 927delC в гене RPE65 выявлены впервые у больных ТРА из Республики Башкортостан. P347L является наиболее частой мутацией гена RHO, обуславливающей развитие тяжелой формы ТРА с аутосомно-домннантным типом наследования. Она была обнаружена в гетерошготиом состоянии у одной больной русской 153 этнической принадлежности и ее матери- Другая мутация R9t W в гене RPE65, в гомозиготном состоянии вызывающая развитие амапроза Лебера, была обнаружена также в гомозиготном состоянии у пациентки с диагнозом -амавроз Лебера- Мутации R252P в гене RHQ н 927delT в гене RPE65 выявлены у трех членов одной семьи татарской этнической принадлежности с диагнозом ТРА, смешанная форма. Сделать какое-либо предположение о функциональной роли сочетания этих мутаций в двух разных генах пока достаточно трудно. Обе мутации выявлены а гетерозиготном состоянии. Мутация 927dclC в гене RPE65 ведет к преждевременной термннаинн синтеза белка в результате образования стоп-кодона в 9 экзонс (всего N экзонов). Мутация R252P в гене RHO может также участвовать в патогенезе ТРА. так как кодон 252 входит в участок связывания G-белка - транедуцнна (кодоны 231-252). Следовательно, изменение аминокислотного состава белка в этом регионе может влиять на присоединение транедуцниа и дальнейшую активаиню ферментного каскада. Развитие ТРА у данных больных может быть результатом, как отдельного проявления одной из мутации, так и следствием их совместного влияния, 13 ли гературе уже описаны случаи лнгенного варианта ТРА [Loewen, С. J. R. et а!., 200 [], Необходимо изучение механизмов, с помощью которых мутации R252P в гене НПО и 927dclT в гене RPE65 могут приводить к развитию ТРА на животных моделях.

Кроме того, в гене RHO обнаружено два изменения нуклеотидной последовательности: JVSI+10g>a в 1 нитроне и IVS3+4e>t в 3 нитроне. Изменение IVSI+IOg>a выявлено в гетерозиготном состоянии у одной больной ТРА русской этнической принадлежности. В группе контроля данное изменение обнаружено не было. Частота другого изменения нуклеотидной последовательности IVS3+4c>t на хромосомах больных составляет 0,34±0,03, что достоверно выше, чем на хромосомах здоровых индивидов 0,0б±0,01 (jf=63,4: р=0,0005) Частота этого изменения нуклеотидной последовательности в трех этнических группах РБ (русских» татар и башкир) соответствует значению, полученному при анализе частоты этого изменения у здоровых 154 индивидов цз контрольной группы, и составляет, в среднем, 0,06. Изменение нуклеотидной последовательности IVS3+4c>l гена RHO в гомозиготном состоянии ни в группе больных ТРА, ни а группе контроля, выявлено не было. Было установлено, что шесть первых нуклеотнлов 3-го нитрона образуют один из сайтов сплайсинга гена RHO и любое изменение нуклеотидной последовательности в этом регионе может нарушать данный процесс. Обобщая вышеизложенное, изменение нуклеотидной последовательности IVS3+4c>t можно оценить как патогенетически значимое.

В гене RPE65 так же был обнаружен полиморфизм 1056G>A. который выявлялся с частотой 0.04±0,01 на хромосомах здоровых индивидов нз группы контроля и с частотой Q,03±0,01 иа хромосомах больных ТРА, Практически одинаковая частота этого полиморфизма в группе контроля и в группе бальных, а так же отсутствие изменения аминокислотной последовательности говорит об отсутствии вовлеченности полиморфизма 1056G>A гена RPE65 в патогенез ТРА.

При исследовании гена перифернна выявлено 6 полиморфных вариантов, два нз которых: 318Т>С и 14260>А З'-UTR не участвуют и патогенезе ТРА. Полиморфизм 31ST--G" не приводит к изменению аминокислотой последовательности белка, частота аллеля *С полиморфизма 318Т>С в группе больных ТРА и в группе контроля из РБ составила 0,2б±0.028 и 0, 33±0,029, соответственно, полиморфизм I426G-A З'-UTR находится в некоднруюадей части 3 экзона гена RDS, его частота в группе больных ТРА • ОДЗ±0,027. в группе контроля ■ 0,27±0,027, Известно, что четыре полиморфных варианта в позициях 910. 929, 1013 и J 054 3-го эк-юна гена RDS могут образовывать 16 минщ аплотмноа, 4 иэ которых были найдены ранее [Tclmer С-А. et al„ 2003]. Обследование больных ТРА и группы контроля из РБ кроме четырех известных, выявило 5-й мнннгаплотнп *c'"n*A91v*Ami*Ti05i (аллель V) в группе больных ТРА, Сочетания 5-ти минигаплотипов образуют 7 Bapnairroa генотипов в группе больных ТРА н в группе здоровых индивидов нз РБ. Три генотипа: *С/*С"° *APAW *А/*Ат *С/*С,т (2 генотип), •0*<?п *А/*Ат 155

A/*Ami *0*TMS4tt генотип) н *C/*(f"' щАГАт *А/*С,Ш *а*Т"^(7 генотип) предположительно содержат минигаплотнп ii - ,c9w*i4m4""j,c№h, описанный Tclrrwr С. в 2003 году. Генотипы 2, б и 7 в группе контроля не встречаются. Есть данные о сцеплении мнннгаплотипа ii с мутацией сайта сплайсинга 2-го нитрона гена RDS IVS2+3a>t [Telmer С.А. et al,, 2003}. При ссквскированни 2-го нитрона гена RDS у всех образцов ДНК больных, содержащих мн ни ran логин ii никаких изменений нуклеотндной последовательности а этой области выяачено не было.

Таким образом, полученные данные представляют интерес для понимания молекулярно-гснетнчсскнх механизмов возникновения ГРА, а также позволяют предложить новые направления в разработке подходов для ДНК-диагност нкн ТРА.

Для систематизации и стандартизации полученной информации нами была составлена формализованная карта, послужившая основой для последующей разработки автоматизированной базы данных -авгомашзированный генетический регистр «Тапсторетннальная абнотрофня» в Республике Башкортостан, Регистр служит для хранения н быстрой обработки информации, позволяет повысить эффективность профилактики этой группы заболевании за счет своевременного выявления семей, члены которых нуждаются в консультации или дородовой диагностике, оптимизировать их диспансерное наблюдение, организовать мониторинг ТРА в РБ,

Работа была выполнена в рамках научно-исследовательских проектов Института биохимии и генетики УНЦ РАН при поддержке грантов РФФИ (0404-08134 офи-э «Разработка оптимальных для населения Волго-Уральского региона методов ДНК-лиагностнки и создание лабораторных тест-систем для выявления ряда наследственных н наследственно-обуслоаченных заболеваний»; Л? 05-04-97909-рагндельа, «Молекулярно-гснстнчсскнй анализ наследственной патологии органов зрения и слуха у больных и в популяциях Башкортостана»).

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Гринберг, Эльвира Римовна, Москва

1. Ахмадеева Л.Р. Наследственные нервно-мышечные заболевания в Республике Башкортостан: автореф. дне. д-ра мед. наук. Пермь. 2001 . -39 с.

2. Всероссийская перепись населения 2002 года. w\vw.perepis2002-ru/i ndex.html

3. Гинтер Е. К. Хлебникова О. В. Хяатова А. В. Проспективное и ретроспективное медико-генетическое консультирование семей с эфгальмопатологией в популяциях с высокой частотой кровнородственных браков. М.: Мннздравмедпром РФ. 1995. 17с,

4. Гинтер Е.К. Медицинская генетика. М.: Медицина, 2003. 448с.

5. Деев Л.А., Ярцева Н.С. Анатомия органа зрения. М.: Наука, 2003. 150с.

6. Демографические процессы в Республике Башкортостан: статистический сборник. Комитет государственной статистики Республики Башкортостан. Уфа. 2004. - 77 с,

7. Жнвотовский Л.А. Популяцнонная биометрия. М.: Наука. 1991. С. 128130.

8. Информационно-аналитическая и вычислительная система "Федеральный Генетический Регистр" / Б.А. Кобринекий. И.Б, Тестер. А.Е. Фельдман (и лр,. // Компьютерная хроника. 2000. -№1,-С. 77-96.

9. Каламкароа Г.Р., Островский М.А. Молекулярные механизмы зрительной рецепции. М.: Наука. 2002. - 279с.

10. Кацнельсон Л.А. Классификация атеросклеротическнх и наследственных дистрофий хорнонлеи и сетчатки // Вести, офтальм. -1973. 6, С-14 -20,

11. Кобринскнн. Б.А. Компьютерная поддержка врачебных решений а педиатрии: регистр и диагностическая система по наследственным болезням / Б, А, Кобринский Н Вестник Всесоюзного общества информационной и вычислительной техники. . 991. - № 1. - С. 20 - 25,

12. З.Копаева В.Г. Глазные болезни. М.: Медицина, 2002. - 560с,

13. Кутуев, И.А. Анализ гена хореи Гентинпона у больных и в популяциях Вал го-уральского региона: дне. канд. мед. наук. Уфа, 2002, - 141 с.

14. Липким В.М. Зрисельная система. Механизмы передачи к усиления зрительнот сигнала в сетчатке глаза // СОЖ 2001. - № 9. - С. 2 - 8.

15. Мухай М.Б., Зннченко Р.А. Хлебникова О.В. Распространенность н клинический полиморфизм наследственной офтальмопатологнн в четырех районах тверской области // Медицинская генетика 2006. - № 12.-С. 13-18.

16. Овчинников Ю.А., Абдуллаев Н.Г., Фейгнна М.Ю. Полная аминокислотная последовательность родопсина И Биооргаи. Химия. -.*>S2. -Л? 8,-С. 1011 1014.

17. Пантелеева О.А. Клннико-генетнческие исследования тапеторетинальных дегенераций. Автореф. Дне.канд. мед. наук.М. 1970.- 250 с,

18. Сомов Е.Е. Клиническая офтальмология, М. Медицина 2005, 392с.

19. Структура генетического регистра врожденных пороков развития и наследственных болезней в Литве / В.К. Кучннскас. П.И. Мощннскас, Л.А. Цимбал нетене |н др.) //Тезисы докладов 2-го Всесоюз. съезда мед. генетиков. М., 1990. - С. 535-536.

20. Филиппов П.П., Аршавский 8.Ю., Днжур А.М, Биохимия зрительной рецепции. М.: ВИНИТИ, 1997, 117с.

21. Шамшинова A.M. (Наследственные и врожденные заболевания сетчатки и зрительного нерва. М,: Медицина. 2001. - 528 с, t5923.11амшннова A.M. Волков В.В. Функциональные исследования в офтальмологии, М: Медицина, 2005, - 416с.

22. Acuso C-. Garcia Sandoval В., Najcra С et al. Retinitis pigmentosa in Spain. Spanish Multicentric and Multidiscipllmuy Group for Research // Clin. Genet. 1995 - Vol, 48., Jfc 3. - P 120-122.

23. Alloway P.G., Howard L. Dolph P.J. The formation of stable rhodopsin-arrest in complexes induces apoptosis and photoreceptor cell degeneration U Neuron 2000. - Vol. 28. - P. 129-138.

24. Andres A. Garriga P., Manyosa J. Altered functionality in rhodopsin point mutants associated with retinitis pigmentosa It Biochem. Bjophys. Res. Commun. 2003- - Vol. 28. - P. 294-301.

25. Aimaca L.S., Sagli B.S., Akarsu N. Genclik features оГretinitis pigmemtoso in Turkey ft Doc. Ophthalmol. 1995. - Vol. 89, № 4. - P. 337-392.

26. BareiI C-. Dclague V., Arnaud В., Demaille J., Наше! С., Claustres M. W179R: A novel missense mutation in the peripherin/RDS gene in a family with autosomal domrnani retinitis pigmentosa // Hum. Mutat. 2000. - Vol. II.-P. 137-142.

27. Bavik C.O., Busch C., Eriksson U. Characterization of a plasma retinol-binding protein membrane receptor expressed in the retinal pigment epithelium //J. Biol. Chem. 1992. - Vol. 267. - P. 23035-23042.

28. Bennett J. Tanabe Т., Sun D„ Zeng Y,, Kjcldbvc H-, Gouras P. Maguire A.M, Photoreceptor cell rescue in retinal degeneration (rd) mice by in vivo gene therapy П Nature Med, 1996, - Vol. 2. - P. 649-654.

29. Berson H.L., Rosner В. We igcl-Di Franco С., Dryja T.P., Sand berg M.A. Disease progression in patients with dominant retinitis pigmentosa and rhodopsin mutations // Invest, Ophthalmol. Vis. Sci. 2002, - Vol, 43, № 9. -P. 3027-3036.

30. Bcssanl DA, Kaushal S., Bhattacharya S.S. Genetics and biology of the inherited retinal dystrophies. In: Kaufman P.L., Aim A., eds. Adler's Physiology of the Eye, 10th ed, St Louis; Mosby. 2003. ~ P. 358-381.

31. Bessant DA, Payne A.M., Mitton K.P., Wang Q.L., Swain P.K., Plant C., Bird A.C. Zack D.J„ Swaroop A„ Bhattacharya S.S. A mutation in NRL is associated with autosomal dominant retinitis pigmenios // Nat. Genet. 1999, - Vol, 21 -P, 355-356

32. Birch D.G., Fish G.E. Rod ERGs in retinitis pigmentosa and con-rod degeneration К Invest, Ophthalmol, Vis. Sci. 1987 - Vol. 28. - P 140-150.

33. Bok D, Photoreceptor "retinoid pumps" in health and disease // Neuron 1999. -Vol. 23-P. 412*414.

34. Boughman J.A., Conneally P.M., Nance W E. Population genetic studies of retinitis pigmentosa it Am. J. Hum. Genet. 1980. - Vol. 32, - P. 223-235.

35. Bourne H.R., Meng H.C Rhodopsin sees the light // Science 2000. - Vol, 289. - P. 733-734.

36. Rundey S., Crews S.J., A study of retinitis pigmentosa in the City of Birmingham // J. Med. Genet. 1984. - Vol, 21. - P. 417-420.

37. Caiison A. Role of cellular teiinaldehyde-binding protein and interphotonccepior retinoid-binding protein in retinoid transport and metabolism in the mammalian retina dissertation., Los Angeles; Univ. of California; 1994. -667p,

38. Chuang 1.2., Vega C, Jun W., Sung C.H. Structural and functional impairment of cndocyiic pathways by retinitis pigmentosa mutant rhodopsin-arrestin complexes H J. Clin. Invest. 2004. - Vol, 114. - P. 131-140.

39. Stargardt's disease gene ABCR ti Hum. МЫ- Genet. 1998. - Vol. 7 - P. 355362.

40. Cremers F.P. van den Murk J.A., den Hollander AX Molecular genetics of Leber congenital amaurosis // Hum. Molec, Genet. 2002, - Vol, II. - P. 1169-1176.

41. Damek-Poprawa M., Krouse J. Gretzula C„ Boesxe-attaglia K. A Novel Tetraspanin Fusion Protein, Peripherin-2. Requires a Region Upstream of the Fusion Domain for Activity U J. Biol. Chem. 2005, - Vol. 280, № 10. - P. 9217-9224.

42. Danciger M., Qlaney J-, Gao Y.Q., Zhao D.Y., Hecken lively J R., Jacobson S.G„ Fartwr D.B. Mutations in the PDE6B gene in autosomal recessive retinitis pigmentosa If Genomics- 1995, Vol. 30. - P. 1 -7,

43. Dharmaraj S,, Li Y., Robitaille J. M., Silva E.+ Zhu D., Mitchell T.N„ Maltby L P . BafFoc-Bonnie A.B. Maumenee LH. A novel locus for Leber congenital amaurosis maps to chromosome 6q // Am. J. Hum. Genet. 2000. - Vol. 66. -P. 319-326.

44. Drkshii M-. Agarwal R. Mutation analysis ofcodons 345 and 347 of rhodopsin gene in Indian retinitis pigmentosa patients // J, Genet. 2001 - Vol. 80. - P. П1-П6.

45. Donis-Keller H. Green P. Helms C,, Cartinhour S„ Weiffcnbach В., Stephens К , Keith Т Р., Bowden D.W., Smith D.R., Lander E.S., Botstcin D., Akots G. et al, A genetic linkage map of the human genome И Cell 1987. - Vol. 51.-P. 319-337.

46. Dryja T.P., Berson E.L,, Rao V.R., Oprian D.D, Heterozygous missense mutation in the rhodopsin gene as a cause of congenital stationary night blindness it Nat. Genet 1993 - Vol. 4. - P. 280-283.

47. Dryja Г. P., Hahn L.B., Reboul Т., Amaud B, Missense mutation in the gene encoding the alpha subunit of rod transducin in the Nougaret form of congenital stationary night blindness // Nat.Genct. 19%, - Vol. 13. - P. 358360.

48. Dryja T.P., l-i T. Molecular genetics of retinitis pigmentosa ti Hum. Mol. Genet. -1995 Vol. 4, - P, 1739-1743 b.

49. Duke-Elder S-. Dobrcc J.H. System of ophthalmology. Vol. X. Diseases of the retina, London: Henry Kimpton. 1967. - 878 p,

50. Ehinger B, Transplantation of photoreceptors and of full thickness retina //Abstracts of 10th World Conference of IRPA (International Retinitis Pigmentosa Association). Lugano, 1998, - P. 16,

51. Ehrlich D. A comparative study in the use of closed-circuit television reading mashincs and optical aids by patients with retinitis pigmentosa and maculopathy // Ophthalmic. Physiol. Opt. 1987. - Vol. 7, - P. 293-302.

52. E!ias R.V. Sezatc S.S., Cao W., McGinms J.F. Temporal kinetics of the light/dark translocation and compartmentation of arrestin ami alphatransducin in mouse photoreceptor cells // Mol. Vis, 2004. - Vol. 10. - P. 672-681.

53. Elliott R.W. Sparkes R.S., Mohandas T„ Gram S.G., McGinnis J.F. Localization of the rhodopsin gene to die distal half of mouse chromosome 6 U Genomics- 1990. Vol. 6. - P. 635-644.

54. Farrar G.J., Kenna P., Jordan S,A. el al. A three base-pair deletion in the pcriphcrin-RDS gene in one form of retinitis pigmentosa И Nature 1991. -Vol.354,-P, 478-480 b.

55. Faurobert E,, I lurley J.B. The cone domain of a new retina specific RGS protein stimulates the GTPase activity of uansducin in vitro U Proc, Natl, Acad. Sci. USA. 1997. - Vol. 94. = P. 2945 - 2950.

56. Fein A. Szuts E.2. Photoreceptors: Their role in vision: Cambridge, 1982. -132 p.

57. Felius J., Thompson DA. Khan N.W„ Bingham E.L-, Jamison J-A,. Kemp J A, Sieving P.A. Clinical course and visual function in a family with mutations in ihc RPE65 gene tt Arch. Ophthal. 2002. - Vol. 120. - P. 55 - 6t.

58. Fishman GA, Stone E.M., Gilbert L.D., Sheffield V.C. Ocular findings associated with a rhodopsin gene codon 106 mutation: glycine-to-arginine change in autosomal dominant retinitis pigmentosa U Arch, Ophthal. 1992. -Vol. 110.-P. 646 - 653.

59. Fouadis D., Liang Y. Filipek S. Saperstein D. A., IHngel A. Palczewski K. Rhodopsin dimers in native disc membranes: neat rows of paired photon receptors are caught on camera in their natural stale U Nature 2003. - Vol. 42).-P. 127 * 128.

60. SO.Franeeschetti A., Dieterle P. L'i importance diagnostique de I'eleetronjtirvogramme dans les degenerescences lapeto-retineitnes avec retrecissement du champ visuel et hemeraJopie И Conf, Neurol, 1954. - Vol 14. -P. 184- 186.

61. Freund C.L., Wang Q.L„ Chen S„ Muskat B.L., Wiles C.D. Sheffield V.C., jacobson S.G-, Mclnnes R.R., Zack D.J., Stone E.M. De novo mutations in the CRX homcobox gene associated with Leber congenital amaurosis // Nat. Genet. 1998.-Vol. 18. - P. 311-312.

62. Fumkawa Т. Morrow E.M., Li T„ Davis F.C. Ccpko CL. Retinopathy and attenuated circadian cntrainmcnt in Crx-deficient mice // Nat Genet. 1999. -2 3. - P. 466-470,

63. Gal Л. Artlich A. Ludwig M. Niemeyer G„ OJek K„ Sehwinger E„ Schinzel A. Pro347-to-arg mutation of the rhodopsin gene in autosomal dominant retinitis pigmentosa // Genomics 1991 - Vol II. - P 468 - 470.

64. Gal A., Orth U„ Baehr W., Schwinger E., Rosenberg T. Heterozygous missense mutation in the rod cGMP phosphodiesterase bcta-subunit gene in autosomal dominant stationary night blindness // Nat. Genet. 1994. - Vol. 7.- P. 64-68.

65. GollapaUi D R., Maiti P., Rando R.R. RPE65 operates in the vertebrate visual cycle by stereospecificalJy binding all-trans-retiny. esters // Biochemistry -2003. Vol 42- - P. 11824 - \ 1830.

66. Green E.$„ Men/ M.D., LaVail M-M.r Flannery J.G, Characterization ofrhodopsin mis-sorting and constitutive activation in a transgenic rat model of retinitis pigmentosa П Invest. OphthaJmol. Vis. Sci. 2000. - Vol. 41. - P. 1546- 1553.

67. Gregory-Evan5 K-, Bhattaeharya S.S. Genetic blindness: current concepts in the pathogenesis of human outer retinal dystrophies U Trends Genet. 1998. -Vol. 14.- P. 103-108.

68. GrondaM J Estimation of prognosis and prevalence of retinitis pigmentosa and Usher syndrome in Norway // Clin. Genei. 1987. - Vol. 31. - P. 255 -264.

69. Gal A. Mutations in RPE65 cause autosomal recessive childhood-onset severe retinal dystrophy // Nat. Genet. 1997. - Vol. 17 - P. 194-197.

70. Haim M. Epidemiology of retinitis pigmentosa in Denmark H Acta ophtalmol Scand. Suppl. 2002. - Vol, SO. - P. I - 34.

71. Mantel CP. Retinitis pigmentosa. Review.// Orphanet Journal of Rare Diseases. 2006. - Vol, 13. - P. t - 40.

72. Hamel C,P. Jenkins N.A., Gilbert D.J. Copeland N.G,. Redmond T.M. The gene for the retinal pigment epithelium-specific protein RPE65 is localized to human 1рЗ I and mouse 3 fi Genomics 1994. - Vol. 20. - P. 509-512,

73. Hao W. Wenzcl A,, Obin M.S., Chen C.K., Brill E. Evidence for two apoptotic pathways in light-induced retinal degeneration // Nature Genetics -2002. Vol. 32. - P. 254 - 260.

74. Margrave P.A. Rhodopsin structure, function, and topography the Friedenwald lecture H Invest, Ophtalmol. Visual ScL 2001. - Vol. 42. - P, 3 -9.

75. Heckenlively J The frequency of posterior subcapsular cataract in the hereditary retinal degenerations // Am. J. Ophthalmol. 1982. • Vol. 93, № 4. - P, 733 - 738,

76. Heckenlively J.R„ Nowakowski R,. Fishman G., Gouras P. Nathans J. Rhodopsin mutations in autosomal dominant retinitis pigmentosa // Proc- Nat Acad. Sci. 1991. - Vol. 88. - P, 6481 - 6485,

77. Hcmlcr M.T. Specific tetraspanin ftinctions H "Hie Journal of Cell Biology. 200!, - Vol. 155, № 7. - P. 1103 - 1107.

78. Hims MM. Digger S.P., Inglchearn C.F, Retinitis pigmentosa: genes, proteins and prospects // Dev. Ophthalmol 2003. - Vol, 37, - P. 109 - 125.

79. Hsu Y.Th Motday R,S, Modulation of the cGMP-gaten channel of rod photoreceptor cells by calmodulin U Nature. 1993. - Vol.361. - P 76 - 79.

80. Huang S.H. Pittler S.J., Huang X., Oliveira L., Berson E.L.t Dryja T P. Autosomal recessive retinitis pigmentosa caused by mutations in the alpha subunit of rod cGMP phosphodiesterase // Nat, Genet, 1995. - Vol, II. — P. 468-471.

81. Huber A. Genetic disca.scs of vision // Curr. Ophih. Neurol. 1994, -Vol 7,№ l.-P 65 -68.

82. Humphries P., Ferrer G.I., Kenna P, et al, Retinitis pigmentosa : genetic mapping in X-linked and autosomal forms of the disease // СI in,Genet, 1990, -Vol. 38, № 1,-P. ЫЗ.

83. Jordan S.A,, Fairer GJ„ Kumar-Singhe R, Et al, Autosomal dominant retinitis pigmentosa (adRP; RP6): Cosegregation of RP6 and peripherin-RDS locus in late-onset fsmily of Irish origin /I Amcr. J. Hum. Genet, 1992. -Vol. 50.-P. 634-639,

84. Kajhwara K„ Berson E.L, Drvja T.P, Digenic retinitis pigmentosa due to mutations at the unlinked periphcrin/RDS and ROMI loci // Science, 1994. -V 264, - P. 1604- 1608.

85. Kajiwara К., Hahn L.B., Mukal S., Travis G.H. Berson EX., Dryja T.P. Mutations in the human retina) degeneration slow gene in autosomal dominant retinitis pigmentosa// Nature, 199L - V. 354. - P. 480 - 483.

86. Kalloniatis M. and Fletcher E.L, Retinitis pigmentosa: understanding the clinical presentation, mechanisms and treatment options // Clin, Exp. Optom, -2004 Vol. 87, № 2. - P 65-80.

87. Kaupp U.B., Seifert R. Cyclic nucleotide-gated ion channels // Physiol. Rcv, 2002. - Vol. 82. - P 769 - 824.

88. Keen T.J. Inglehearn C.F , Lester D.H . Bashir R., Jay M. Bird AC., Jay B,, Bhattacharya S,S, Autosomal dominant retinitis pigmentosa: tour new mutations in rhodopsin, one of them in the retinal attachment site // Genomics 1991 - Vol. EL-P. 199 - 205.

89. Khorana H.G. Rhodopsin, photoreceptor of the rod cell; an emerging pattern for structure and function // J. Biol. Chem. 1992, - Vol. 267. - P. 1-4.

90. Kiselev A. et at. A molecular pathway tor light-dependent photoreceptor apoptosis in Drosophila И Neuron. 2000, - Vol, 28 . - P. 139-152.

91. Kissclcv O.G., Meyer C,K„ Heck M. et al. Signal transfer from rhodopsin to the G-prolcin: evidence for a two-site sequential fit mechanism I/ Proc. NaL Acad. Sci. Usa. 1999. - Vol. 96. - P, 4898-4903.

92. Kloer DP., Ruch S., Al-Babili S„ Beyer P., Schulz G.E. The structure of a retinal-forming carotenoid oxygenase // Science 2005. - Vol. 308. - P. 267 -269,

93. Lambert S.R., Sherman S., Taylor D., Kriss A., Coffey R., Pembrey M. Concordance and recessive inheritance of Leber congenital amaurosis // Am. J. Med Genet. 1993. - Vol. 46. - P. 275 - 277.

94. Leber T. Ueber anomale Formen der Retinitis pigmentosa H Albrecht von Graefes Arch. Ophthal. 1871. - Vol. 17. - P. 314 - 340.

95. Li И. Volpp K,, Applcbury M.L. Bovine cone photoreceptor cGMP phosphodiesterase structure deduced from a cDNA clone // Proc, Natl. Acad. Sci. USA. 1990. - Vol. 87. - P. 293 - 297.

96. Li J. Edwards P.C. Burghammer M. Villa C„ Schcnler G.F. Structure of bovine rhodopsin in a trigonal crystal form It J. Mol. Biol. 2004. - Vol. 343.- P. 1409- 1438.

97. Lin S.W., Han M„ Sakmar T,P, Analysis of functional microdomains of rhodopsin // Meth, Enzymol 2000. - Vol. 315. -P. 116 - 130.

98. Loewen C.J.t Moritz O.L., Molday R.S. Molecular characterization of peripherin-2 and rom-1 mutants responsible for digenic retinitis pigmentosa H J Biol. Chem. 2001. - Vol. 276. - P. 22388 - 22396.

99. Lund R.D., К wan A.S., Keegan D.J., Sauve Y., Coffey PJ-t Lawrence J.M. Cell transplantation as a treatment for retinal disease It Prog. Retin. Eye Res. 200L- Vol. 203. - P 415- 449,

100. Marlhens FM GrifToin J.M., Barcil C. Arnaud В., Clauslres M, Hamel

101. C.P, Autosomal recessive retinal dystrophy associated with two novel mutations in die RPE65 gene И Eur J Hum GeneL . 1998. - Vol. 6. - P. 527 -531.

102. Martine/.-Mir A., Paloma E., Allikmets R. Ayuso C. del Rio Т. Dean M., Vilageliu L. Gonzale/.-Duarte R. Balcells S. Retinitis pigmentosa caused by a homozygous mutation in the Stargardt disease gene ABCR // Nat. GeneL 1998.-Vol, 18- P, 11-12.

103. Massof R.W., Dagnefie G-, BerazschaweJ Т. Palmer R.W., Finkcbtein

104. D. First order dynamics of visual field loss in retinitis pigmentosa И Clin. Vis. Set. 1990. - Vol. 5. - P. 1 - 26.

105. Mata N.L., Moghrabi W.N„ Lee J.S., Bui T.V. Radu R.A. Horwitz J,, Travis G.H. Rpe65 is a retinyl ester binding protein that presents insoluble substrate to the isomerase in retinal pigment epithelial cells H J, Biol. Chem. -2004. Vol, 279,-P. 635-643.

106. Mathew C.C, The isolation of high molecular weight cucaryotic DNA, Methods in Molecular Biology Humana Press. 1984. 2,31 '34.

107. Maubaret C., Hamel C. Genetics of retinitis pigmentosa: metabolic classification and phenotype/genotype correlations it J. Fr. Ophtalmol. 2005.1. Vol. 28. №2,-P. 71 -92.

108. McBee J.K„ Palczewski K. Baehr W, Pepperberg D.R, Confronting complexity: the interlink of phototransduction and retinoid metabolism in the vertebrate retina U Prog. Retin. Eye Res. 2001. - Vol 20, - P. 469 - 529.

109. McGee Sanftner L.H., Abel H„ Hauswirth WW,. Flannery J.G. Glial cell line derived neurotrophic factor delays photoreceptor degeneration in atransgenic rat model of retinitis pigmentosa U Mol. Ther, 2001, - Vol. 4. - P. 622 - 629.

110. McLaughlin M.E,, Sandberg M.A., Berson EX., Dryja T.P. Recessive mutations in the gene encoding die beta-subunit of rod phosphodiesterase in patients with retinitis pigmentosa // Nat. Genet 1993. - Vol. 4. - P. 130-134.

111. Merin S. I nherited eye diseases. Векет. 1993 .-370p.

112. Moisevev G„ Chen Y„ Takahashi Y., Wu B.X., Ma J. RPE65 is the isomerohydrolase in the retinoid visual cycle H Proc, Nat, Acad, Sci, 2005. -Vol. 102,-P. 12413- 12418.

113. Morimura H., Fishman G.A,. Grover SA„ Fulton A,B.t Berson E.L., Dryja T.P. Mutations in the RPE65 gene in patients with autosomal recessiveretinitis pigmentosa or Leber congenital amaurosis // Proc. Nat. Acad. Sci, -1998. Vol. 95. - P- 3088 - 3093,

114. Municr A., Gunning Т., Kenny D„ OKeefe M. Causes of blindness in die adult population of die Republic of Ireland U Br. J, Ophthalmol. 1998. -Vol, 82,-P. 630-633.

115. Nakamuehi V., Nakamura M-, Fujii S, Yamamoto M., Okubo K,, Oguchi disease with sectoral retinitis pigmentosa harboring adenine deletion at position 1147 in the arrestin gene И Am. J. Ophthalmol, 1998. - Vol. 125. -P.249-251.

116. Nakayawa M., Wad a Y., Tamai M. Arrestin gene mutations in autosomal recessive retinitis pigmentosa // Arch. Ophthalmol. 1998. - Vol. 116. - P. 498-501,

117. Nathans J. Hogness D S, Isolation and nucleotide sequence of the gene encoding human rhodopsin, U Proc, Nat. Acad, Sci 1984. - Vol, 81. - P. 4851-4855.

118. Orita M., Iwahana H., Kanazawa H., Sekya T, Detection of polymorphism of human DNA by gel electrophoresis as single cell conformation polymorphism U Proc. Natl. Acad. Sci, USA. 1989. - Vol. 86. -P. 2766-2770.

119. Palczewski K-, Buczylko J,, Kaplan M. W. et al, Mechanism of rhodopsin kinase activation //J, Biol. Chem, 1991. - Vol. 226. - P. 12949 - 12955,

120. Palczewski K., Kumasaka Т., Hon Т. Bchnke C,A,t Motoshima H„ Fox B.A. Le Trong L. Teller D.C„ Okada Т. Stenkamp R.E. Yamamoto M,, Miyano M. Crystal structure of rhodopsin: a G protein-coupled receptor it Science 2000, - Vol. 289, - P. 739 - 745.

121. Palczewski К,, McDowell J.H., Hargrave PA- Purification and characterization of rhodopsin kinase H J, Biol. Chcm, 1988. - Vol. 263. - P. 14067 -14073,

122. Paskowitz D.M., LaVail M.M,. Duncan IX. Light and inherited retinal degeneration H Br, J. Ophthalmol. 2006. - Vol. 90, № 8. - P. 1060 - 1066.

123. Perrault L, Hanein S., Gerber S. Barbct F„ Ducnxj D,, Dollfus H., Hamel C„ Dufier J.L., Munnich A^ Kaplan J., Rom J.M, Retinal dehydrogenase 12 (RDH12) mutations in Leber congenital amaurosis // Am. J. Hum. Genet, 2004, - Vol, 75. - P, 639 - 646,

124. Perrault I., Rozct J.M., Gerber S., Kelsell R.E., Souicd E, Cabot A„ Hunt D.M., Munnich A., Kaplan J, A retGC-l mutation in autosomal dominant cone-rod dystrophy // Am J, Hum. Genet, 1998. - Vol. 63. - P. 651 -654,

125. Phelan J.K., Bok D A brief review of retinitis pigmentosa and the identified retinitis pigmentosa genes // Mol. Vis. 2000. - Vol. 6. - P. 116 -124.

126. Portera-Cailliau C., Sung C.H., Nathans J., Alder R. Apoptotic photoreceptor cell death in mouse models of retinitis pigmentosa it Proc, Natl Acad. Sci, USA- 1994. Vol. 91. - P. 974 -978.

127. Pugh E.N., Duda Т., Sitaramyya A., Shamia R.K. Photoreceptor guanylaie cyclases: A review. И Biosci. Rep, Reports 1997. - Vol. 17. -P 429 - 473.

128. Pugh E,N. Lamb T.D, Phototransduction in Vertebrate rods and Cones: molecular mechanisms оГ Amplification, Recovery and Light Adaptation U Handbook of Biological Physics. Elsevier Science. 2000. 255p,

129. R, A. Pagon, S. P. ftaigcr Retinitis Pigmentosa // Proc, Natl Acad. Sci. USA 2005. - Vol, 9.-P N4-128.

130. Rajan R.S. and Kopito R.R. Suppression of Wild-type Rhodopsin Maturation by Mutants Linked to Autosomal Dominant Retinitis Pigmentosa // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci 2005. - Vol. 28- P 1284 - 1291

131. Redmond T M„ Poliakov E., Yu S. Tsai J.Y., Lu Z. Gentleman S. Mutation of key residues of RPE65 abolishes its enzymatic role as isomerohydrolasc in the visual cycle // Proc, Natl, Acad. Sci, USA- 2005. -Vol. 102. №38. P 13658 - 13663.

132. Redmond T,M., Yu S. Lee E. Bok D. Hamasaki D., Chen N., Goletz P., Ma J.X., Crouch R.K., Pfeifcr K. Rpc65 is necessary for production of 11-cis-vitamin A in the retinal visual cycle П Nature Genet. 1998, - Vol, 20. - P, 344-351.

133. Remc C.E. Grimm С., Ha fez i F., Marti A., Wenzel A. Apoptotic cell death in retinal degenerations // Proc. Natl. Acad, Sci, USA 2000. - Vol, 97. -P. 7154-7159,

134. Richard S. Saliba R.S., Munro P.M, Luthert P.J., Cheetham M.E. The cellular fate of mutant rhodopsin: quality control, degradation and aggresome formation И Journal of Cell Science- 2002, Vol, 115. - P. 2907 - 2918.

135. S3, Rivolla С., Sharon D., DeAngetis M.M., Dryja TJJ. Retinitis pigmentosa and allied diseases; numerous diseases, genes, and inheritance patterns // Hum, Mot. GeneL -2002. Vol. 11.-P. 1219- 1227,

136. Rohier В., Goletz P., Znoiko S-, Ablonczy Z., Ma J., Redmond Т. M„ Crouch R. K. Correlation of regenerable opsin widi rod ERG signal in Rpe65 -/- mice during development and aging ft Invest, Ophthal- Vis, Sci, 2003. -Vol. 44.-P. 310-619315.

137. Sachs K„ Maretzki D„ Meyer C,K„ Hofmann K.P. Diffusible Ligand AlL/ram-retinal Activates Opsin via a Palmitoylation-dcpcndcnt Mechanism ft Proc. Nat. Acad. Sci. Usa. 2000. - Vol. 275. № 9. - P. 6189 - 6194,

138. Samuel G., jacobson K., Roderick R., Mclnnes C. Blinded by the tight It Nat. Genet, 2002, - Vol 32, № 2. - P. 254 - 260,

139. Sandberg M.A., Weigcl-DiFranco C. Rosner В., Berson E.L. The relationship between visual field size and electroretinogram amplitude in retinitis pigmentosa // Inves.t Ophthalmol. VLs Sci. 1996. - Vol. 37, - P. 1693-1698.

140. Seuchter. S.A. HGDBMS: A human genetic database management system / SA. Seuehter. M i l. Skolnick //CompuL Biomed. Res. 1988. - Vol. 21,ЛЬ 5.-P. 478-487.

141. Shichida Y., Itai H, Visual pigment: G-protcin-couplcd receptor for light signals U Cell, and Mol. Life Sci. 1998. - Vol. 54,- P. 1299 - 1315.

142. Simovich MJ., Miller В., Ezzeldin H., Kirkland B.T., McLeod G„ Fulmer C. Nathans J„ Jacobson S.G., Pittler SJ. Four novel mutations in the RPE65 gene in patients with Leber congenital amaurosis H Hum, Mutat. -2001, -Vol. 18. №2.-P 164- 172.

143. Strauss O, The Retinal Pigment Epithelium in Visual Function // Physiol. Rev. -2005. № 85. - C.845 - 881

144. Takahashi Y., Chen Y„ Moiseyev G., Ma J, Two Point Mutations of RPE65 from Patients with Retinal Dystrophies Decrease the Stability of 179

145. RPE65 Protein and Abolish Its Isomerohydrolase Activity // J. Biol- Chem. -2006. » Vol. 281, №31. P. 21820- 21826.

146. Jam B.M, Moriiz O.L., Papermaster D.S. The С Terminus of Peripherin/rds Participates in Rod Outer Segment Targeting and Alignment of Disk Incisures it Molecular Biology of the Cell 2004. - Vol. 15, - P. 2027 -2037.

147. Travis G.H., Brennan M B. Danielson P.E. Kozak C.A., Sulciiffe J.G, Identification of* a photoreceptor-specific mRNA encoded by the gene responsible for retinal degeneration slow (rds) U Nature 1989, - Vol. 338.1. P. 701 73,

148. Van Lilh-Vcrhoeven J,C. Cremers P.P. Van den Helm. B, et al. Genetic heterogeneity of butterfly-shaped pigment dystrophy of the fovea U Mol. Vis. -2003. -Vol.9.-P. 138- 143.

149. Vinchurkar M.S., Salhye S, M., Dikshit M. Retinitis pigmentosa genetic: a study in Indian population H Indian. J, Ophthalmol. 1996, - Vol. 44. № 2. — P. 77 - 82.

150. Wertelecki W. Л jjenetic services microcomputer data base. Pari J. Design and implementation / W, Wertelecki, D.W. Supemeau // Alabama J. Med. Sci. 1987. - Vol. 24. - P. 281 - 289 a.

151. Wcrtclecki, W, A genetic services microcomputer data base. Part II. Results and trends f W. Wertelecki, D.W. Supemeau // Alabama J. Med. Sci. -1987. Vol. 24. - P 397- 399 b.

152. Wieland T„ Chen C.K., Simon M L The retinal specific protein RGS-r competes with the gamma subunit of cGMP phosphodiesterase for the alpha subunit of transducin and facilitates signal termination // J. Biol. Chem, 1997. -Vol. 272.-P. 8853-8856.

153. Wilson J,H„ Wensel T.G, The nature of dominant mutations of rhodopsin and implications for gene therapy // Mol. Neurobiol. 2003. - Vol. 28. N*2. -P. 149- 158.

154. Wing H.D. Prevalence and mode inheritance of major genetic eye diseases in China H J. Med, Genet. 1987, - Vol. 24, .№10. - P. 584 - 588.181

155. Wright M.D., Tomlinson M.G, The ins and outs of the transmembrane 4 superfamily // Immunol. Today 1994. - Vol. 15. - P. 588-594,

156. Xuc L. Gollapalli DR., Mailt P-, Jahng W.J., Rando R,R, A palmitoylation switch mechanism in the regulation of die visual cycle // Cell -2004. — Vol. 117.-P. 761 -771.

157. Yamamoto S., Sippel K.C. Bcrson EX. Dryja T.P. Defects in the rhodopsin kinase gene in the Oguchi form of stationary night blindness // NaL Genet, 1997. - Vol. 15. - P. 175-178.

158. Yatnashita Г., Terakka A., Shichida Y. Distinct roles of the second and third cytoplasmic loops of bovine rhodopsin in G protein activation // J. Biol. Chcm. 2000. - Vol. 275, - P. 34272 - 35279.

159. Yoshii M., Murakami A. Akco K., Nakamura A., Shimoyama M., Ikeda Y., Kikuchi Y„ Okisaka S., Yanashima K„ Oguchi Y. Visual function and gene analysis in a family with Oguchi's disease// Ophthalmic- Res. 1998. -30. - P. 394-401.

160. Yount E.A. Applications of the MEGADATS database system in medical genetics / E.A. Yount, P.M. Conneally, J,M, Gcrsting // Am. J. Med. Genet. -(987.-Vol.26.-P.331 -335.

161. Zhang X.L., Liu M., Meng X.H. el al, Mutational analysis of the rhodopsin gene in Chinese ADRP families by conformation sensitive get electrophoresis // Life Sci 2006. - Vot. 78, № 13. - P. 1494 - 1498,

Информация о работе

Гринберг, Эльвира Римовна
кандидата биологических наук
Москва, 2007
ВАК 03.00.15

Диссертация

Молекулярно-генетический анализ тапеторетинальной абиотрофии в Республике Башкортостан - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы