Sequenziamento di prossima generazione usato per scoprire rapidamente la causa genetica della malattia devastante

Marzo 21, 2016 Admin Salute 0 3
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Due scienziati di Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) sono parte di un team internazionale che ha scoperto una mutazione genetica che causa la sindrome di Joubert. JBTS, come viene comunemente chiamato, è una malattia neurologica devastante ereditaria che è molto raro nella popolazione generale, ma ha trovato relativamente più spesso tra gli ebrei Ashkenazi.

Lo studio è stato pubblicato in collaborazione con Dor Yeshorim, una organizzazione non-profit che offre malattia genetica carrier screening prematrimoniale principalmente alla comunità ebraica ortodossa, e con un gruppo di ricerca guidato dal Dr. Orly Elpeleg alla Hebrew University Medical Center, Israele. Appare in 8 ° numero di gennaio del Journal of Human Genetics.

La mutazione in un gene chiamato TMEM216, provoca una sola lettera dell'alfabeto DNA per essere sostituito da un altro. Gli individui che portano la mutazione in copie del gene ereditato da entrambi i genitori sviluppano diverse e devastanti patologie. Questi includono malformazione di una regione del cervello, ritardo nello sviluppo, scarsa coordinazione muscolare, disturbi della vista e la crescita delle cifre aggiuntive.




"Questa scoperta permette di evitare JBTS all'interno di questa popolazione da screening di individui per la mutazione", ha detto il professor CSHL e HHMI investigatore Greg Hannon, uno degli autori dello studio. Su richiesta delle famiglie di pazienti con JBTS, lo studio è stato avviato da Dor Yeshorim, che ha già messo a disposizione di screening per la mutazione JBTS.

I partecipanti che si sottopongono a screening genetico non sono riportati i risultati della schermata, solo un numero di identificazione. Quando una coppia considera il matrimonio, entrambi i partner presentare le loro numeri di identificazione. Se entrambi sono portatori della mutazione, sono ritenuti incompatibili e sono così informati. "Portatori asintomatici saranno così in grado di evitare di passare alla condizione di loro futuri figli inconsapevolmente", dice Hannon.

JBTS è stata precedentemente legata a mutazioni in nove geni, ma nessuna di queste mutazioni erano presenti in pazienti JBTS all'interno della popolazione ebraica Ashkenazi. Per la caccia per la mutazione causativa in questo gruppo etnico, gli scienziati Hebrew University Medical Center inizialmente utilizzati metodi di sequenziamento tradizionali per spulciare frammenti di DNA da 11 JBTS pazienti di otto famiglie, quattro dei quali hanno avuto un antenato comune. I due scienziati CSHL intrapreso uno sforzo parallelo utilizzando un approccio di sequenziamento "di nuova generazione".

Invece di sequenziamento dell'intero genoma, gli scienziati CSHL ottenuti materiale genetico da altri due JBTS pazienti - madre e figlia - e hanno usato un potente metodo di genoma frazionamento sviluppato presso CSHL per sequenziare solo il "exome," - la raccolta di esoni , che sono i bit del genoma che effettivamente codificano proteine. Entrambi gli approcci hanno prodotto lo stesso risultato: il gene mutato TMEM216.

"Gli esoni costituiscono solo l'uno per cento del genoma, in modo che il processo di sequenziamento dell'esoma non è solo molto più economico, ma produce anche risultati molto più veloce," afferma Yaniv Erlich, uno studente laureato in laboratorio Hannon e co-autore del documento. Ci sono voluti solo tre settimane per gli scienziati CSHL per trovare la mutazione rispetto a molti mesi necessari con i metodi più tradizionali.

Una volta che la mutazione causativa è stato identificato, i collaboratori combinati sforzi per schermare più di 2.700 partecipanti anonimi allo studio. Questa schermata di massa ha rivelato l'alto tasso portatore 1:92 tra coorte. La prevalenza della mutazione TMEM216 nella popolazione più ampio rimane da stabilire.

Whole-exome sequencing è stato guadagnando slancio negli ultimi anni. "Ma questo è uno dei primi studi per utilizzare sequenziamento di prossima generazione per identificare una mutazione causativa sottostante una rara malattia genetica", spiega Erlich. Gli scienziati CSHL in programma di espandere i loro sforzi di sequenziamento dell'esoma per lo screening per le mutazioni che causano le altre malattie genetiche rare e comuni.

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