تکرار یا حذف ریز PARK2 و بیماری های عصبی

از سال 2008 تا 2011، همه بیماران با حذف/تکثیر در ژن 6q26 شامل PARK2 برای مطالعه از مجموعه داده های آزمایشگاهی aCGH ثبت نام کردند. در صورت وجود، سوابق پزشکی بیمار بررسی شد، یا اکثریت داده های بالینی از فرم درخواست آزمایشگاهی ارائه شده با نمونه ها استخراج شد. اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) برای انجام تجزیه و تحلیل هیبریداسیون ژنومی مقایسه ای مبتنی بر آرایه (aCGH) استخراج شد، در حالی که پروب های هیبریداسیون درجا فلورسانس (FISH) بدست آمد. استخراج و تجزیه و تحلیل تصویر با استفاده از نرم افزار تصویربرداری طیفی کاربردی (ASI) انجام شد. برای تایید هر کشف aCGH، 100 سلول اینترفاز و 10 سلول متافاز مورد بررسی قرار گرفت.

نتایج

ژن بیماری پارکینسون 2 (PARK2) پروتئینی با فعالیت یوبیکوئیتین-E3-لیگاز را کد می کند که به عنوان یک سرکوب کننده رونویسی p53 شناسایی شده است. عملکرد اولیه پروتئین پارکین کنترل مرگ برنامه ریزی شده سلولی و میتوفاژی است. این پروتئین در نواحی مختلف سیستم عصبی از جمله عقده های قاعده ای، مخچه و قشر مخ بیان می شود. PARK2 با اختلالات عصبی رشدی مختلف (NDD) مانند بیماری پارکینسون زودرس (PD)، اسکیزوفرنی، اختلال نقص توجه/بیش فعالی (ADHD) و اختلال طیف اوتیسم (ASD) مرتبط است. چندین ناهنجاری PARK، از جمله جهش‌های نقطه‌ای، سه‌گانه‌سازی، تکرارها، گونه‌های تعداد کپی (CNVs) با اندازه‌های مختلف، و حذف‌های خارجی، در NDD دخیل هستند.

بیمار دوم پسری یک ساله بود که به دلیل بیماری دندی واکر و هیپوتونی مراجعه کرد. او یک تکرار 726 کیلوبایتی را در ناحیه کروموزوم 6q26 حاوی ژن‌های PACRG و PARK2 نشان داد که با تجزیه و تحلیل آرایه‌ای CGH نشان داد. مطالعات FISH از نمونه های والدین به ارث مادری اشاره کرد. بیمار سوم جنین یک روزه بود که بلافاصله پس از تولد فوت کرد. کالبد شکافی نشان داد که جدا شدن جفت علت مرگ بوده است. آنالیز آرایه ای CGH بافت جنینی یک تکرار 279 کیلوبایتی را در ژن کروموزوم 6q26 نشان داد.

در مطالعه اخیر منتشر شده در ژن ها ژورنال، محققان تاثیر تکرار یا حذف ریز PARK2 را بر بیماری های عصبی مانند پارکینسون ارزیابی کردند.

بیمار هفتم پسری دو ساله بود که به دلیل سابقه مشکلات رشدی تحت aCGH قرار گرفت. نتایج آرایه CGH تغییرات شماره کپی (CNAs) را در کروموزوم 17p13.3، کروموزوم 19p12 و کروموزوم 7q35 و همچنین حذف 252 کیلوبایت در کروموزوم 6q26 نشان داد. بیمار هشتم یک دختر دو ماهه بود که سابقه خصیصه های بدشکلی و هیپوتونی داشت. آرایه CGH یک حذف 216 کیلوبایتی را در مکان کروموزوم 6q26 نشان داد، و تجزیه و تحلیل FISH نمونه‌های والدین نشان داد که حذف از طریق پدر به ارث رسیده است. در نهایت، بیمار نهم مردی 39 ساله بدون علامت بود که به دلیل سابقه خانوادگی ریزحذف در ژن 6q26 تحت آزمایش CGH آرایه ای قرار گرفت. نتایج آرایه CGH این بیمار حاکی از حذف کروموزوم 6q26 216 kb بود.

نتیجه

این تیم تقریباً 9 بیمار را در پایگاه داده مطالعه کشف کردند که آزمایشات aCGH آنها انحرافاتی را در شماره نسخه ژن PARK2 نشان داد. اولین بیمار دختری نه ساله با سابقه تشنج، تاخیر رشد، انسفالوپاتی و ویژگی های بدشکلی بود. ارزیابی آرایه CGH نشان داد که اولین بیمار دارای تکرارهای 506 Kb و 347 kb به ترتیب در کروموزوم 17q21.3-17q21.32 و کروموزوم 6q26 حاوی ژن PARK2 بود. انحراف کروموزوم 17q21.3-17q21.32 بر ژن‌های آدنوزین دی فسفات (ADP) -پروتئین شبه فاکتور ریبوسیلاسیون 17A (ARL17A)، فاکتور حساس به N-اتیل‌مالیمید (NSF)، حاوی تکرار غنی از لوسین، 337A (LRRC) تأثیر می‌گذارد. ARL17P1، K(لیزین) استیل ترانسفراز-8 زیرواحد کمپلکس غیراختصاصی کشنده تنظیمی 1 (KIAA1267)، نوع پروتئین مشابه فاکتور ریبوسیلاسیون ADP (LOC51326) و پروتئین فرضی هومو ساپینس (LOC644246). مطالعات FISH از نمونه های والدین، ارث پدری را نشان داد.

تصاویر ISH از هشت بیمار از 9 بیمار که تکرار یا حذف را در ناحیه 6q26 نشان می‌دهند.

مطالعه: ریزحذف یا تکرار PARK2 در اختلالات عصبی مختلف از جمله بیماری پارکینسون با شروع زودرس دخیل بوده است. اعتبار تصویر: MattLphotography / Shutterstock

در مورد مطالعه

یافته‌های مطالعه 9 نمونه جدید از ریزحذف/ریزدوبلیکاسیون شامل اگزون‌های 7 تا 10 PARK2 را نشان داد. سایر CNV های شناسایی شده در سه مورد از بیماران ارزیابی شده با طیف گسترده ای از اختلالات عصبی رشدی همراه بوده است که با تکرار 17q21.31–q21.32 در بیمار اول، 20p13 تکرار در بیمار پنجم، و حذف 7q35 و تکرار 17p13.3 و 19p12 مرتبط است. در بیمار هفتم اینکه آیا این CNV های اضافی باعث تظاهرات اولیه بیماری یا بیماری شدید در بیماران PARK2 می شوند هنوز مشخص نیست. با این حال، محققان بر این باورند که CNV های اضافی بیشتر بر فنوتیپ های بالینی متنوع نشان داده شده توسط این بیماران تأثیر می گذارند.