Kopplungsanalyse und Kandidatengenansatz auf Chromosom 14 zur Identifikation des ursächlichen Gens in einer Familie mit Leberscher kongenitaler Amaurose (LCA)

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2016

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http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-14354

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Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Mutation, die in einer siebenköpfigen konsanguinen Familie (Eltern, drei Söhne, zwei Töchter) zur Erkrankung des jüngsten Sohnes an einer Leberschen kongenitalen Amaurose (LCA) geführt hatte, mithilfe einer genomweiten Kopplungsanalyse zu identifizieren.Durch Single Nucleotide Polymorphism-(SNP)-Kopplungsanalysen wurden mögliche Kopplungsregionen auf Chromosom 7, 8 und 14 identifiziert. Da in der Familie nur ein Kind betroffen war und nur DNA-Proben des Betroffenen, der Geschwister und der Eltern verfügbar waren, konnte nur eine verhältnismäßig geringe Zahl der Meiosen in die Logarithmic Odds Ratio-(LOD)-Score-Berechnung für diese Regionen mit einbezogen werden. Daher wurden diese Bereiche mithilfe von Mikrosattelitenmarker genauer untersucht.Durch die SNP-Kopplungsanalyse sowie durch die Kopplungs- und Haplotypenanalyse der Mikrosatellitenmarker konnte auf Chromosom 14 ein Kandidatenlocus für den gesuchten Gendefekt eingegrenzt werden. Die anhand ihres Expressionsmusters bzw. ihrer Funktion ausgewählten Kandidatengene tubulin polymerization-promoting protein family member 2 (TPPP2), retinitis pigmentosa GTPase regulator interacting protein 1 (RPGRIP1), defender against cell death 1 (DAD1) und neural retina leucine zipper (NRL) wurden genauer betrachtet. Die Sequenzierung von RPGRIP1 führte bei dem erkrankten Kind zur Identifizierung zweier bekannter Mutationen. Hierbei handelte es sich um eine homozygote Nonsense-Mutation in Exon 9 (c.1111C>T; p.R371X) und um eine heterozygote Missense-Mutation in Exon 18 (c.3097G>C; p.Q1033E).Da in der Familie von einem autosomal-rezessiven Erbgang auszugehen war, bestätigte das Segregationsverhalten der Nonsense-Mutation in Exon 9 (beide Eltern und drei Geschwister waren heterozygote Träger, phänotypisch aber gesund) diese als Ursache der Erkrankung.Die Kopplungsanalyse ist beim Vorliegen eines ausreichend großen Stammbaums und bei der Verfügbarkeit von DNA-Proben der Familienmitglieder eine valide Technik zur Identifikation von krankheitsassoziierten Allelen. Allerdings ist die in der vorliegenden Arbeit verwendete Strategie (SNP- und nachfolgende Mikrosatellitenanalyse) in Zeiten der Hochdurchsatzsequenzierung und des Whole Exom Sequencings (WES) veraltet. Das WES liefert valide Ergebnisse und kann auch beim alleinigen Vorliegen der Patienten-DNA eingesetzt werden. Auch eine kostengünstige Paneldiagnostik, die gezielt Gene mit bekannter Assoziation zu Netzhautdegenerationen untersucht, hat im Fall der LCA eine Nachweisquote von mindestens 80 %.

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