Το έργο GeneScreening δημοσίευσε στο 3ο ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟ ΣΥΝΕΔΡΙΟ

“ΔΙΕΡΕΥΝΩΝΤΑΣ ΤΟ ΓΟΝΙΔΙΩΜΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ, ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΖΟΝΤΑΣ ΤΑ ΓΕΝΕΤΙΚΑ ΝΟΣΗΜΑΤΑ”

EP-19. ΑΠΟΚΡΥΠΤΟΓΡΑΦΩΝΤΑΣ ΤΗΝ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΩΝ ΔΟΜΩΝ HOLLIDAY ΣΤΟ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΓΟΝΙΔΙΩΜΑ

Λαδιάς Π., Μαρκόπουλος Γ., Σακάλογλου Π., Κωστούλας Χ., Μπέλλος Χ., Στεφάνου Κ., Στέργιος Γ., Μαρκούλα Σ., Χατζή Ε., Μπούμπα Ι., Γεωργίου Ι.

1Ιατρική σχολή πανεπιστημίου Ιωαννίνων, 2Πανεπιστημιακο νοσοκομείο Ιωαννίνων, 3Εταιρεία LIME technologies

ΕΙΣΑΓΩΓΗ: οι συντηρημενες δομες holliday junctions εντοπιζονται σε όλους τους οργανισμους, απο τους προκαρυωτικους μεχρι και τα θηλαστικα, διαδραματιζοντας σημαντικο ρολο σε διαφορες διεργασιες όπως τον ανασυνδυασμο του dna. Τα τελευταια χρονια έχει ανακαλυφθει ένας μεγαλος αριθμος δομων holliday τα οποια χαρακτηριζονται απο ένα κοινο μοτιβο τριων νουκλεοτιδιων στις θεσεις 6,7 και 8 του δεκαμερους d(ccnnnn6n7c8gg), το οποιο σχηματιζει ισχυρους δεσμους υδρογονου σταθεροποιωντας

τη δομη. Η δυναμικη των γεγονοτων ανασυνδυασμου στο ανθρωπινο γενωμα σχετιζεται με την παρουσια δομων hjs καθως και μικρων επαναληψεων dna (low cope repeats, lcrs), με την πλειοψηφια των επαναλαμβανομενων αλληλουχιων να αποτελουνται απο μεταθετα στοιχεια διαφορων οικογενειων. Οι δομες hjs μπορουν να μεταφερονται σε νεες θεσεις στο γενωμα ωσ αποτελεσμα γεγονοτων ρετρομεταθεσης, οδηγωντας στον σχηματισμο και στη διασπορα πιθανων σημειων ανασυνδυασμου. Παραλληλα, η συνεχως αυξανομενη χρηση της τεχνολογιας μαζικης παραλληλης αλληλουχισης στην έρευνα και στην κλινικη διαγνωση, οδηγησε στην ανακαλυψη χρωμοσωματικων ανακαταταξεων με χαρακτηριστικα συνδρομων που σχετιζονται με νοητικη υστερηση και αναπτυξιακες διαταραχες, γνωστες και ωσ συνδρομα μικροδιπλασσιασμων/μικροελλειψεων (mmς). Ο σκοπος της μελετης ήταν να προσδιοριστει η σχεση hjs- ρετρομεταθετων στοιχειων-μμς.

ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ: πραγματοποιηθηκε αναλυση του ανθρωπινου γενωματος για τον προσδιορισμο της συσχετισης μεταξυ των hjs και των μεταθετων στοιχειων, κυριως των οικογενειων alu, line, sva και herv, με τη χρηση βιοπληροφορικων εργαλειων και βασεων δεδομενων (r, python, repeatmasker). Επιπλεον, πραγματοποιηθηκε εξορυξη (data mining) όλων των γενωμικων περιοχων που σχετιζονται με mms απο βασεις δεδομενων. Στο τελος, έγινε έλεγχος για την παρουσια των δομων holliday στις περιοχες των συνδρομων και εκτιμηση της τυχαιας ή μη παρουσιας των συγκεκριμενων δομων στις περιοχες αυτες ( r, regioner permutation tests).

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: i) ταυτοποιησαμε έξι διαφορετικες μορφες δομων hjs

ii) eντοπισαμε τις γενωμικες συντεταγμενες των αλληλουχιων που περιεχουν τοσο hjs όσο και μεταθετα στοιχεια του γονιδιωματος (τεs). Απο τα 2982 συνολικα hjs, βρεθηκε ένας σημαντικος αριθμος 1319 hj που σχετιζονται με tes, με κατανομη 1 hj ανα 2,4 mb. iii) απο τα 213 διαφορετικα συνδρομα μικροελλειψεων και 82 μικροδιπλασσιασμων (μμς), 100 και 35 αντιστοιχως σχετιζονται με ηjs σε ρετρομεταθετα στοιχεια ή μη .

iv) τα 6 διαφορα αλληλουχιακα μοτιβα hj παρουσιαζουν διαφορετικη συχνοτητα εμφανισης σε mmς. προκυπτει ότι τα 3 απο τα 6 εμφανιζουν p-value << 0,005 που δηλωνει ότι οι θεσεις των hjs στις περιοχες των συνδρομων μονο τυχαια δεν ειναι.

v) η κατανομη των te-hjs και nonte-hjs στα συνδρομα ειναι χρωμοσωμο-εξαρτωμενη.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: i) ο μηχανισμος της ρετρομεταθεσης των μεταθετων στοιχειων πιθανως να οδηγει στην αυξηση του αριθμου των αλληλουχιων hjs, συμβαλλοντας στον ανασυνδυασμο, στην πλαστικοτητα του γενωματος και στην επιδιορθωση του dna.

ii) ο εντοπισμος hjs σε γενετικους τοπους που σχετιζονται με συνδρομα mmς, δηλωνει την εμπλοκη των συγκεκριμενων δομων στο μηχανισμο δημιουργιας των συνδρομων, εξαιτιας βλαβων στη διαδικασια του ανασυνδυασμου.