Biotinidaz eksikliği olgularında genetik değişikliklerin araştırılması

Abstract

Biotin vücutta bulunan karboksilaz enzimlerinden dördünün kofaktörü olarak görev alan, suda eriyen vitamindir. Öncelikle biotin, enzimin yapısındaki apoproteinlere kovalent olarak bağlanarak bu enzimleri aktif hale getirir. Bu bağlanma holokarboksilaz sentaz tarafından gerçekleştirilir. Biotinidaz eksikliği, biotin eksikliği sonucunda oluşan, nörolojik ve cilt anormallikleri ile karakterize olan otozomal resesif geçişli bir hastalıktır. Eğer tedavi edilmezse, hücre içi biotinin tükenmesi biotin bağımlı karboksilaz aktivitesinin bozulmasına yol açar ve bozukluğun olduğu bireylerde nörolojik anormalliklere neden olabilir. BTD geni biotinidaz üretimi için, sorumlu enzimi kodlar. BTD geni 3p25 lokusunda yer alan dört ekzonlu 543 aminoasit kodlayan bir gendir. Biotin eksikliği ile alakalı olan BTD geninde 402'nin üstünde mutasyon saptanmıştır. Mutasyonlar, BTD geninde biotinidaz enzim aktivitesini değiştirir. Bu çalışmada, Acıbadem Labmed Klinik Laboratuvarında Temmuz 2013-Şubat 2014 tarihleri arasında yenidoğan metabolik tarama sonuçlarında biotinidaz enzim eksikliği tanısı konan toplam 43 hastanın, tarama sırasında kullanılan Guthrie kağıtlarından DNA izolasyonu yapılarak, BTD genine ait daha önceden literatürde rapor edilmiş olan en sık rastlanılan c. 98_104del7insTCC, A171T (c. 511G>A), D444H (c.1330G>C), Q456H (c. 1368A>C), R538C (c. 1612C>T) mutasyonları için DNA dizi analizi yöntemi kullanılarak mutasyon taraması yapılmıştır. Dizi analizi sonucu saptanan mutasyonlar sınıflandırıldığında, daha önceden literatürde rapor edilmiş, c. 98_104del7insTCC, D444H (c.1330G>C), Q456H (c. 1368A>C) mutasyonları doğrulanmıştır. A171T (c. 511G>A) ve R538C (c. 1612C>T) mutasyonlarına ise rastlanılmamıştır. Bulunan mutasyonlar için biotinidaz enzim eksikliğinin serum düzeyinde kontrolü sağlanılarak, gerekli doğrulama yapılmıştır.Çalışmamız ülkemizde biotinidaz eksikliğinin genetik tanısı için BTD geninin tümünün analizinin gerekliliğini ortaya koymuştur.

Biotin is a water-soluble vitamin that acts as a cofactor of four carboxylase enzymes in the body. Biotin primarily binds covalently to apoproteins present in the enzyme structure in order to activate these enzymes. This binding is catalyzed by halocarboxylase synthetase. Biotinidase deficiency is an autosomal recessive disorder characterized with neurological and skin abnormalities that occur as a result of biotin deficiency. If it is not treated, depletion of intracellular biotin results in disruption of biotin dependent carboxylase activity, and may cause neurological abnormalities in individuals with the disorder. BTD gene encodes the enzyme responsible of producing biotinidase. This gene is located at 3p35 locus, and encodes 543 amino acids with 4 exons. Over 402 mutations have been detected in BTD gene that are associated with biotin deficiency. Sixty-one mutations in one of the four exons have been reported to cause biotinidase deficiency including the profound form of the disease. These mutations in BTD gene alter biotinidase enzyme activity. In this study, totally 43 patients diagnosed with biotinidase enzyme deficiency based on neonatal metabolic screening profiles performed in Acıbadem Labmed Clinical Laboratories between July 2013-February 2014 were screened for the most common mutations in BTD gene that are previously reported in literature, c. 98_104del7insTCC, A171T (c. 511G>A), D444H (c.1330G>C), Q456H (c. 1368A>C), R538C (c. 1612C>T), by analysis of DNA sequence after isolating DNA from the Guthrie card samples used for metabolic screening. Classification of the detected mutations in sequence analysis signified the previously reported mutations of c. 98_104del7insTCC, D444H (c.1330G>C) and Q456H (c. 1368A>C), whereas A171T (c. 511G>A) and R538C(c. 1612C>T) mutations were not detected. The detected mutations were clinically supported with the confirmation of biotinidase enzyme deficiency at serum level.