Проблемы и перспективы молекулярной генетики. Том 1 - Свердлов Е.Д.
ISBN 5-02-002753-7
Скачать (прямая ссылка):
Развитие миотонической дистрофии обусловлено увеличением числа тринуклеотидных CTG повторов в 3' нетранслируемой области гена миото-
318
нин-протеин-киназы (DMPK). Этот ген расположен на хромосоме 19 в области ql3.2-ql3.3. У здоровых лиц число тринуклеотидных повторов полиморфно и колеблется от 5 до 37 CTG. У больных число повторов превышает 50 и может достигать двух тысяч и более. Вероятно, ген DMPK является не единственным геном, на функционирование которого влияет увеличение области повторов. Экспансия области повторов может вызывать нарушение работы соседних с ним генов, одним из которых может быть ген белка гомеодомена, связанного с миотонической дистрофией (DMHAP). Изменение экспрессии этого гена кажется вполне вероятным, так как гены, кодирующие транскрипционные факторы, обнаружены во всех органах и тканях, затрагиваемых при миотонической дистрофии. Кроме того, область CTG-повтора совпадает с промотором гена DMHAP, а энхансер для этого гена расположен более дистально, по отношению к области CTG-повтора внутри большой CpG-области (Klesert et al., 1997). Возможно, увеличение размера области повторов приводит к конденсации хроматина в области энхансера, и это препятствует доступу транскрипционных факторов к энхансеру. Прогрессивное увеличение длины CTG-области приводит к более выраженному нарушению транскрипции гена DMHAP, тем самым снижая уровень этого гомеодомен-содержащего белка (Djian, 1998).
С другой стороны, Timchenko и др. была выдвинута оригинальная гипотеза, согласно которой причиной развития миотонической дистрофии является связывание с областью повторов в белке, специфически распознающем CUG триплетные повторы в РНК. В результате такого связывания развивается дефицит этого белка (названного ими CUG-BP) в клетке, что нарушает нормальный процессинг самых разных РНК. Эта гипотеза подтверждается тем, что гомолог белка CUG-BP у лягушки Xenopus laevis играет важную роль в процессах регуляции аденилирования и дезаденилирования мРНК.
Для изучения особенности экспансии триплетных повторов при миотонической дистрофии нами были проанализированы образцы ДНК больных миотонической дистрофией и членов их семей, обследованных в Отделении нейрогенетики Института неврологии РАМН и на Кафедре нервных болезней Уфимского государственного медицинского униьергитета.
Всего было проанализировано 126 человек из семей с миотонической дистрофией. 69 из них имели клинические проявления, характерные для разных форм заболевания. У 60 больных удалось обнаружить наличие увеличенной зоны CTG-повторов в гене МПК (87% всех исследованных больных). При этом для определения наличия и размера экспансии был использован разработанный нами метод, основанный на амплификации области повтора в гене миотонин-протеин-киназы, на электрофоретическом разделении продуктов амплификации и проведении гибридизации полученных фрагментов с олигонуклеотидным зондом (CTG)9 по методу Саузерна. В отличие от обычно используемого метода гибридизации, по Саузерну, с геномной рест-риктированной ДНК разработанная нами методика позволяет сократить время выполнения анализа. Кроме этого, резко снижается количество ДНК, необходимое для проведения анализа, что позволяет использовать микроколичества ткани больных.
Большую часть исследованных больных составляли индивидуумы, имеющие классическую взрослую форму МД (52 человека). У 2 больных обнаружена ранняя детская форма, в 7 случаях встречалась классическая юве-
319
нильная форма, 4 человека имели минимальные проявления МД, у одного из обследованных имеется врожденная МД. Не было выявлено каких либо закономерностей, позволяющих сделать выводы о связи триплетных повторов определенной длины с конкретной формой МД. Это может быть обусловлено недостаточно большим объемом выборок по отдельным формам, а также большими размерами зоны гибридизации продуктов ПЦР.
На рис. 113,А и Б представлены фрагменты родословных двух семей, в которых имеются больные миотонической дистрофией. В этих семьях встречаются пациенты с различными формами заболевания (от полного отсутствия клинических симптомов до классической ювенильной формы МД). На примере родословной на рис. 113, А можно наблюдать увеличение длины DM-повтора при передаче в ряду поколений. У отца пробанда и его брата мутантный аллель содержит 160 CTG повторов, в то время как ген МПК пробанда включает 160-1000 CTG-повторов. На рис. 113, Б приведен фрагмент родословной семьи, в которой наблюдается переход от классической взрослой формы МД к классической ювенильной форме. При этом можно видеть снижение возраста начала болезни (от 19-50 до 14 лет). У одного из членов этой родословной выявлена экспансия в гене МПК, но не обнаружено клинических проявлений заболевания (обозначены серой штриховкой). Возможно, данное явление обусловлено тем, что оба эти пациента на момент проведения исследования не достигли возраста проявления первых симптомов МД (20-25 лет). Наличие экспансии в данном случае позволяет предполагать возможность начала болезни спустя некоторое время, поскольку в данной семье имеется четкая аутосомно-доминантная схема наследования и не наблюдается проскоков поколений.
