Mental retarde bireylerde FMR-1 geni (CGG)n ekspansiyonunun PCR ile taranması

Abstract

ÖZET Frajil X sendromu, kalıtsal zeka geriliğinin en yaygın formu olup FMR1 genindeki CGG trinükleotid tekrarındaki artıştan dolayı FMR1 proteini expresyonunun olmayışından kaynaklanır. Frajil X sendromu değişen şiddetlerdeki zeka geriliği, uzun bir yüz, iri kulaklar ve yetişkin erkeklerdeki makroorşidizm ile karakterizedir. Bu çalışmada normal, premutasyonlu ve full mutasyonlu allellerin çoğaltılmasına olanak sağlayan yeni, etkili ve güvenilir bir PCR protokolü kullanıldı. Bu protokol Expand Long PCR sisteminin kullanılması esasına dayanır ve Frajil X sendromunun rutin tanısı için FMR1 genindeki tüm CGG tekrarlarının analizini sağlar. Daha önce Pediatri Bölümü tarafından, klinik açıdan Frajil X sendromu öntanısı konmuş 14 erkek olgunun periferal kanlarından izole edilen DNA örnekleri analiz edildi. Aynı zamanda klinik olarak normal erkeklerden elde edilen 10 DNA örneği de kontrol grubu olarak çalışıldı. Kontrol grubundaki CGG tekrarları normal sınırlar içersinde bulunurken (60 tekrardan daha az), 14 Frajil X sendromlu erkek çocuktan üçünde full mutasyon belirlendi. Bunlardan ikisi hem full hem de premutasyona sahipken (mozaik), birisi yalnızca full mutasyona sahipti. 14 Frajil X sendromlu hastadan geriye kalan 11 hastanın normal sayıdaki CGG tekrarlarına sahip olduğu belirlendi. Sonuç olarak Expand Long PCR sistemi, FMR1 geni CGG tekrarlarındaki uzamanın belirlenmesine olanak sağladığı için tarama testi olarak kullanılabilir. Bununla birlikte bu metod, premutasyon ve full mutasyon gibi Frajil X mutasyonlarını güvenli bir şekilde belirleyebildiğinden doğru bir prenatal tanı ve genetik danışma verilmesini sağlayabilir. Anahtar Kelimeler: Frajil X Sendromu, Expand Long PCR Sistemi, CGG Tekrar Artışı, Genetik Tarama, Non-radyoaktif İşaretleme. iv

ABSTRACT Fragile X syndrome, the most common cause of hereditary mental retardation, results from lack of expression of the FMR1 protein due to amplification of a CGG trinucleotide repeat in the FMR1 gene. The syndrome is characterized by mental retardation of various severities, long face, large ears and macroorchidism in adult males. In this study we used a novel, efficient and reliable PCR protocol which enables the amplification of normal, premutated and full-mutated alleles. This method is based on the use of the Expand Long PCR System and provides complete CGG repeat analysis of the FMR1 gene for routine diagnosis of the Fragile X syndrome. We analyzed DNA samples isolated from the peripheral blood of 14 Fragile X males who had been clinically assessed from Department of Pediatrics. Ten DNA samples from clinically normal males were also studied as control group. The CGG repeats were found in the normal range (fewer than 60 repeats) in the control group. Three full mutations were detected. Two of these had both full and premutations (mosaic) while one had only full mutation. Eleven patients were found to have normal size of the CGG repeats. Expand Long PCR System can be used as a screening test as it enables determination of the expansion of the CGG repeats in the FMR1 gene. Therefore, this method can provide accurate genetic counseling and prenatal diagnosis by reliable detection of fragile X mutations, premutations and full mutations. Key Words: Fragile X syndrome, Expand Long PCR System, CGG repeat amplification, Genetic screening, Non-radioactive labeling