diagnostic molecular talasemii-studenti 2013

55
BAZA GENETICA SI DIAGNOSTICUL MOLECULAR AL SINDROAMELOR TALASEMICE Asist. Univ. Dr. Rodica Talmaci

Upload: basqtza

Post on 21-May-2017

237 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

BAZA GENETICA SI

DIAGNOSTICUL

MOLECULAR AL

SINDROAMELOR

TALASEMICE

Asist. Univ. Dr. Rodica Talmaci

Page 2: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

HEMOGLOBINOPATII

CALITATIVE

CANTITATIVE

SINDROAMELE TALASEMICE

HEMOGLOBINE “ANORMALE” http://content.dnalc.org/content/c15/15532/sickle_cell.mp4

Page 3: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

CE SUNT SINDROAMELE TALASEMICE ?

Talasemiile reprezinta un grup de boli ereditare, caracterizate prin scaderea

cantitatii de hemoglobina.

Sediul hemoglobinei se afla in eritrocite. Daca hemoglobina este scazuta

eritrocitele sunt mai mici si mai goale. Este ceea ce se numeste anemie hipocroma

si microcitara.

Page 4: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

Molecula de hemoglobină este un tetramer format din 4 grupări hemice (hem) şi globina constituită din

2 perechi de lanţuri polipeptidice.

Pe perioada dezvoltării, la om se sintetizează mai multe tipuri de Hb, implicând 6 tipuri de lanţuri

polipeptidice: α, β, δ, γ, ε, şi δ.

Moleculele hemoglobinelor sunt constituite din asocierea a 2 lanţuri tip cu:

2 lanţuri β în hemoglobina A (adultă majoră) 96-98%

2 lanţuri δ în hemoglobina A2 (adultă minoră) 1-3%

2 lanţuri γ în hemoglobina F (fetală) 0,5-1%

2 lanţuri ε în hemoglobina E (embrionară)

HEMOGLOBINELE NORMALE

•Hemoglobina embrionară (HbE):

Gower I - δ2ε2

Portland - δ2γ2

Gower II - 22

•Hemoglogina fetală (HbF) - 2γ2

•Hemoglobina adultă (HbA) - 22

•Hemoglobina 2 adultă (HbA2) - 22

Tipurile de lanţuri globinice sintetizate la

diferite etape de dezvoltare

Page 5: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

Studiile genetice au demonstrat că fiecare lanţ

polipeptidic este codificat şi sintetizat de o altă genă

globinică de tip sau . Aceste lanţuri se asociază

în combinaţii specifice pentru a forma diferitele tipuri

de Hb. În diferite momente ale dezvoltării sunt

sintetizate şi utilizate diferite tipuri de Hb.

Locul de sinteză a lanţurilor globinice pe durata dezvoltării

La embrionul uman se sintetizează iniţial, în sacul vitelin, Hb E - un tetramer format din două polipeptide

şi două . Compârand secvenţele de aminoacizi, este un polipeptid de tip , iar este de tip . Se pare că

lanţul este unul dintre primele lanţuri globinice apărute.

HEMOGLOBINA EMBRIONARA

•Hemoglobina embrionară (HbE):

Gower I - δ 2ε2

Portland - δ2γ2

Gower II - 22

Page 6: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

După trei luni de dezvoltare, sinteza Hb embrionare

încetează, iar locul de sinteză a lanţurilor globinice

se deplasează în ficat şi splină. Aici sunt sintetizate

adevăratele polipeptide , iar celelalte două catene

polipeptidice sunt de tip - A sau G care produc

două forme de Hb fetală (fiecare catenă este

codificată de o genă diferită). Hb prezentă în acest

stadiu se numeşte – Hb F.

HEMOGLOBINA FETALA

Locul de sinteză a lanţurilor globinice pe durata dezvoltării

Page 7: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

Hb F este produsă până aproape înainte de naştere,

când sinteza catenelor încetează, iar locul de sinteză a

Hb se deplasează în măduva osoasă, unde sunt

sintetizate adevăratele catene şi împreună cu câteva

polipeptide de tip . Hb F apare după concepţie; la un

embrion de 2 luni 50% din Hb este reprezentată de Hb F,

iar la 2,5 luni Hb F reprezintă 90% din totalul de Hb.

După naştere concentraţia de Hb F scade, de la 10% (la

6 luni) pana la 2% (la 1 an). Hemoglobina adultului (Hb

A) apare la fetus la 6-8 săptămâni de viaţă extrauterină.

HEMOGLOBINA ADULTA

Locul de sinteză a lanţurilor globinice pe durata dezvoltării

— HbA2 (22)

Page 8: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

Molecula integrala de hemoglobina este un tetramer 22.

Reprezentarea schematică a genelor globinice

http://www.dnalc.org/ddnalc/resources/chr11.html

BAZA GENETICA MOLECULARA A

TALASEMIEI

Mutatii produse in aceste gene determina aparitia talasemiilor. In prezent, in gena -globinei, secunosc aproape 300 de mutaţii ce determina transformarea in gene talasemice.

Clusterul de gene -globinice

Lanturile polipeptidice -globinice sunt sintetizate degena -globinica (11p15).

Clusterul de gene -globinice

Lanturile polipeptidice -globinice suntsintetizate de genele -globinice (16p13).

Page 9: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

CLASIFICAREA GENETICA A

TALASEMIILOR

• IN FUNCTIE DE GENA AFECTATA:

1. .α-TALASEMIE

2. .β-TALASEMIE

3. .δβ-TALASEMIE

4. .γδβ-TALASEMIE

Page 10: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

CE ESTE β-TALASEMIA ?

Cromozomii

11

DEFECTE GENETICE IN GENELE β-GLOBINICE PRODUC β-TALASEMIA

Page 11: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

MUTATII CE DETERMINA

- TALASEMIA

Page 12: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

FORMELE HETEROZIGOTE

DE β–TALASEMIE:

•Talasemia minima/silentioasa

– β++/ N

•Talasemia minora – +/N sau

0/N

MANIFESTARILE FENOTIPICE (CLINICE)

IN -TALASEMIE

Cariotip normal, 46, XY

FORMELE HOMOZIGOTE DE

β–TALASEMIE:

•Talasemia intermediara –

+/+ sau 0/+

•Talasemia majoră – 0/0

Page 13: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

Homozigot

Heterozigot compus =Dublu heterozigot

Heterozigot

Page 14: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

Daca ambii parinti sunt purtatori

de gena β-globinica defecta exista

riscul de 25% ca la fiecare sarcina

sa se nasca un copil cu β-

talasemie majora sau anemie

Cooley.

Exista o variabilitate foarte mare in ceea ce inseamna severitatea acestor boli talasemice, astfel

delimitarea intre TALASEMIA MAJORA si TALASEMIA INTERMEDIA poate creea confuzie. De aceea, in

acest caz este absolut necesara investigarea prin metode de genetica moleculara.

Page 15: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

Fenotip

β-talasemie

majora

Page 16: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

CE ESTE α-TALASEMIA ?

Daca o persoana are o singura gena α-globinica defecta (din cele patru), aceasta nu va avea nici un fel de manifestare

clinica. Aceasta situatie se numeste conditie de purtator silentios de α-talasemie. Diagnosticul este pus numai prin teste

genetice si este mai curand un diagnostic ―deductiv‖ la o persoana aparent sanatoasa care are un copil cu α-talasemie.

Daca persoana are doua gene α-globinice defecte, atunci diagnosticul va fi de α-talasemie minora. De regula, nu exista

manifestari clinice, iar in hemograma aceasta va avea o anemie usoara hipocroma microcitara. De obicei, pacientul este

gresit diagnosticat cu anemie prin lipsa de fier. Diagnosticul corect implica mai multa experienta din partea hematologului,

deoarece inclusiv electroforeza de hemoglobina este normala. Genele alfa defecte pot fi situate pe acelasi cromozom

(pozitie cis) sau pe fiecare cromozom din pereche (pozitie trans). Daca un parinte are α-talasemie minora cu genele defecte

in pozitie cis (situate pe acelasi cromozom), iar celalat parinte are conditia de purtator silentios (o singura gena este

defecta), exista riscul de 25% ca la fiecare sarcina sa se nasca un copil cu trei gene α-talasemice defecte, adica boala Hb

H. Daca ambii parinti au α-talasemie minora cu genele defecte in pozitie cis (pe acelasi cromozom) exista riscul de 25% ca

la fiecare sarcina sa apara α-talasemia majora, in care toate genele α-globinice sunt defecte, adica Hemoglobina Bart -

Hidrops Fetalis si produsul de conceptie nu este viabil si va muri in uter.

Cromozomii

16

DEFECTE GENETICE IN GENELE α-GLOBINICE PRODUC

α-TALASEMIA

Page 17: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

DELETII α-TALASEMICE

Page 18: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

VARIANTE TALASEMICE-TALASEMIA

Conditia de -talasemie rezulta prin reducerea sintezei lanturilor - si -globinice si se caracterizeaza

printr-o cantitate crescuta de Hb F, un nivel de Hb A2 normal sau scazut si un indice MCV scazut.

Gena -globina, ce controleaza productia de lanturi - este localizata foarte aproape de gena - pe

cromozomul 11. Daca o gena este indepartata din cromozom in urma unei deletii, atunci si cealalta gena

poate fi afectata. In functie de deletia produsa in cromozomi, se pot distinge:

Macedonia

Sicilia

Lepore

-talasemia homozigota este similara

cu -talasemia, dar simptomele sunt mai

usoare. Majoritatea pacientilor supravietuiesc

pana la viata adulta cu necesitati minime de

transfuzie.

-talasemia heterozigota este similara cu

-talasemia minora, dar simptomele tind sa

fie mai putin severe.

Hemoglobina LEPORE este un amestec in productia de lanturi non-. Capatul N-terminal al proteinei contine

secventa aminoacidica a lantului -globinic, iar capatul C-terminal contine secventa aminoacidica a lantului -

globinic. Exista mai multe variante de Hb Lepore, in functie de lungimea segmentelor fuzionate: Washington,

Hollandia, Baltimore.

In Hb Lepore homozigota nu exista productie normala de lanturi -globinice sau -globinice. Aspectele clinice si

hemograma sunt identice cu cele de -talasemie majora

In Hb Lepore heterozigota aspectele clinice si de laborator sunt identice cu cele de -talasemie minora

Page 19: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

DIAGNOSTICUL MOLECULAR

IN TALASEMII

Page 20: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

PRINCIPALII INDICI HEMATOLOGICI IN β-

TALASEMIA HETEROZIGOTA

Page 21: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

TESTELE DE GENETICA MOLECULARA

IN TALASEMIESTRATEGIA DE INVESTIGARE A MUTATIILOR TALASEMICE se refera la “cautarea” modificarilor

produse in genele globinice normale ce au dus la transformarea lor in gene talasemice.

α-talasemiile si -talasemiile sunt consecinta unor deletii ale genelor globinice, in timp ce β-talasemiile

sunt produse ca rezultat al mutatiilor punctiforme aparute in ADN la nivelul acestor gene β-globinice.

In scopul identificarii mutatiilor -talasemice se procedeaza la urmatoarea etape:

Recoltarea de sange periferic – extractie ADN din sange – amplificare prin PCR a genelor de investigat

Prin metode de biologie moleculara se realizeaza identificarea mutatiilor produse la nivelul genelor de interes.

Aceste metode ne indica exact mutatia produsa in gena studiata, fiind si metode de verificare, absolut necesare

intr-un diagnostic molecular.

Page 22: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

SINDROAMELE TALASEMICE

•α-talasemie

•β-talasemie

•-talasemie

•-talasemie

•γ-talasemie

α-globina

β-globina

-globina

-,-globina

γ-,-,-globina

Page 23: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

METODE DE IDENTIFICARE A

MUTATIILOR -TALASEMICE

ELECTROFOREZA IN GEL

CU GRADIENT DE

DENATURARE (DGGE)

Amplificare seriata a

fragmentelor -globinice:

Fr.F, Fr.I, Fr.II, Fr.III, Fr.IV

Electroforeza

fragmentelor F, I, II, III, IV

in gel de poliacrilamida

AMPLIFICARE SPECIFICA

A ALELELOR MUTANTE

(ARMS-PCR)

Electroforeza in gel de

agaroza

ANALIZA SITUSULUI DE

RESTRICTIE IN FRAGMENTE

DE AMPLIFICARE PCR

(PCR-RFLP)

Electroforeza in gel de

agaroza

Amplificarea fragmentelor

genice -globinice urmata

de restrictie enzimatica

Page 24: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

ELECTROFOREZA îN GEL

CU GRADIENT DE

DENATURARE (DGGE)

1. Amplificare seriată a

fragmentelor -globinice:

Fr.F, Fr.I, Fr.II, Fr.III, Fr.IV

AMPLIFICARE SPECIFICĂ

A ALELELOR MUTANTE

(ARMS-PCR)

ANALIZA SITUSULUI DE

RESTRICŢIE ÎN FRAGMENTE

DE AMPLIFICARE PCR

(PCR-RFLP)

2. Electroforeza

fragmentelor F, I, II, III, IV

în gel de poliacrilamidă cu

gradient de denaturare

Electroforeza în gel de

agaroză

Electroforeza în gel de

agaroză

Amplificarea fragmentelor

genice -globinice urmată

de restricţie enzimatică

METODE DE IDENTIFICARE A MUTAŢIILOR

-TALASEMICE

Page 25: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

1. Amplificarea seriată a fragmentelor

genice -globinice:

Fr.F, Fr.I, Fr.II, Fr.III, Fr.IVSe realizeaza scanarea intreagii gene -globinice pentru identificarea mutatiilor.

Intr-o prima etapa se amplifica seriat 5 fragmente

ce compun intreaga gena -globinica

Page 26: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

GENA β-GLOBINA

Page 27: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013
Page 28: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

Amestec de reactie PCR:

ADN (template)

Amestec tampon PCR: Tris-HCl, KCl, (NH4)2SO4,MgCl2

Primer F (forward) - secventa scurta de ADN carese imperecheaza cu o portiune complementaradintr-o catena ADN si formeaza un capat 3‟-OHliber la care se ataseaza ADN-polimeraza siincepe sinteza unui lant ADN nou

Primer R (reverse)

Nucleotide (dATP, dTTP, dGTP, dCTP)

ADN polimeraza (Taq DNA polynerase)

Page 29: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013
Page 30: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

REACTIA DE POLIMERIZARE IN LANT –

PCR

3 ETAPE:

ADN genomic

.β-globina

http://www.dnalc.org/ddnalc/resources/pcr.html

Page 31: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

REACTIA DE POLIMERIZARE IN LANT –

PCR

3 ETAPE:

ADN genomic

http://www.dnalc.org/ddnalc/resources/pcr.html

1. Denaturare – 90-95oC – 1 min

.β-globina

Page 32: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

REACTIA DE POLIMERIZARE IN LANT –

PCR

3 ETAPE:

20-3

0 c

iclu

ri

ADN genomic

http://www.dnalc.org/ddnalc/resources/pcr.html

1. Denaturare – 90-95oC – 1 min

2. Alinierea primerilor – 55-65oC - 0,5 min

3. Polimerizare – 72oC – 2 min

.β-globina

Page 33: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

AMPLIFICAREA EXPONENTIALA

Page 34: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

DETECTIE PRIN ELECTROFOREZA IN

GEL DE AGAROZA

Page 35: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

ELECTROFOREZA ÎN GEL CU

GRADIENT DENATURANT (DGGE)

In aceasta etapa se realizeaza electroforeza

fragmentelor amplificate in DGGE.

In functie de modelul electroforetic obtinut avem informatia

despre prezenta sau absenta unei mutatii in fragmentul

analizat si locul genic al mutatiei.

Daca utilizam probe control, prin compararea modelelor

electroforetice, obtinem informatia privind mutatia exacta.

Page 36: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

DGGE Fragment F

Fr. F

cd 2/N -87/N N/N +20/N N/N +20/N +20/+20 cd2/N -101/N N/N N/N -87/N N/N

cd 2/N -87/N N/N cd2/N +20/N N/N N/N -101/N N/N cd2/N cd2/N cd2/N cd2/cd2 N/N

Fr. F

Gena -globinei a fost împărţită în 5

fragmente diferite (Fr. F, Fr. I, Fr. II,

Fr. III, Fr. IV), ce acoperă întreaga

regiunea de codificare şi secveţele

de flancare 5' şi 3'.

Fragmentele de amplificare din gena -globinei pentru

electroforeza în gel cu gradient denaturant. Porţiunile

negre reprezintă exonii, iar porţiunile albe – intronii. 5’

UTR şi 3’ UTR – regiunile netranslate 5’ şi 3’

350 pb

Cele mai frecvente mutaţii identificate în fragmentul F:

Mutatia –87 (C-G) - ++

Polimorfismul +20 (C-T) lincat cu mutaţia IVS II-745 (C-G) - +

Polimorfismul cd2 (C-T)

Page 37: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

DGGE Fragment I

N/N +20/+20 cd 6/N N/N +20/N N/N + 20/N N/N cd 2/N N/N cd 5/N

Fr.I

+20/+20 +20/N cd 2/N cd2/N N/N cd2/N cd6/N

Fr. I

Fragmentele de amplificare din gena -globinei pentru

electroforeza în gel cu gradient denaturant. Porţiunile

negre reprezintă exonii, iar porţiunile albe – intronii. 5’

UTR şi 3’ UTR – regiunile netranslate 5’ şi 3’.

250 pb

Cele mai frecvente mutaţii identificate in fragmentul I:

cd 6 (-A) - 0

Polimorfismul +20 (C-T) lincat cu mutaţia IVS II-745 (C-G) - +

Polimorfismul cd 2 (C-T)

Page 38: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

DGGE Fragment II

Cd 39/N N/N cd 39/N N/N IVS I-1/N IVS I-1/N

Fr. II

IVS I-110/N N/N IVS I-110/ cd39/N IVS I-110/N IVS I-6/N cd 39/N

IVS I-110

Fr. II

Fragmentele de amplificare din gena -globinei pentru

electroforeza în gel cu gradient denaturant. Porţiunile

negre reprezintă exonii, iar porţiunile albe – intronii. 5’

UTR şi 3’ UTR – regiunile netranslate 5’ şi 3’

370 pb

Cele mai frecvente mutatii identificate infragmentul II:

IVS I-1 (G-A) - 0

IVS I-6 (T-C) - +

IVS I-110 (G-A) - +

cd 39 (C-T) - +

IVS I-110/N N/N N/N cd 39/N N/N IVS I-110/N

Fr. II

Page 39: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

DGGE Fragment IV

Fragmentele de amplificare din gena -globinei pentru

electroforeza în gel cu gradient denaturant. Porţiunile

negre reprezintă exonii, iar porţiunile albe – intronii. 5’

UTR şi 3’ UTR – regiunile netranslate 5’ şi 3’.

420 pb

300 pb

Poli A cd+6/N poli A

(+1480)

Fr. IV

Cele mai frecvente mutatii produse in fragmnetul IV:

•mutaţia în semnalul de poliadenilare (AATAAA-AATGAA) - +

•mutatia +1480 (C-G) - +

Page 40: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

ELECTROFOREZA ÎN GEL

CU GRADIENT DE

DENATURARE (DGGE)

Amplificare seriată a

fragmentelor -globinice:

Fr.F, Fr.I, Fr.II, Fr.III, Fr.IV

AMPLIFICAREA SELECTIVĂ

A ALELELOR MUTANTE

(ARMS-PCR)

ANALIZA SITUSULUI DE

RESTRICŢIE ÎN FRAGMENTE

DE AMPLIFICARE PCR

(PCR-RFLP)

Electroforeza

fragmentelor F, I, II, III, IV

în gel de poliacrilamidă cu

gradient de denaturare

Electroforeza în gel de

agaroză

Electroforeza în gel de

agaroză

Amplificarea fragmentelor

genice -globinice urmată

de restricţie enzimatică

METODE DE ANALIZĂ A MUTAŢIILOR

-TALASEMICE

Page 41: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

AMPLIFICAREA SELECTIVĂ A

ALELELOR SPECIFICEMetoda se aplica pentru identificarea mutaţiilor punctiforme cunoscute. In amplificarea PCR se

utilizeaza un primer care prezinta aceeasi secventa de nucleotide cu ADN matrita, cu exceptia

nucleotidului terminal 3„. Acesta este complementar cu nucleotidul modificat prin mutatie.

Taq-polimeraza necesita o complementaritate perfecta a primerului la capatul 3' pentru a putea realiza

polimerizarea.

Astfel, alela dorita este intens amplificata. In cazul neamplificarii rezultatul este nepotrivirea dintre

ADN matrita si oligonucleotidul primer.

Pentru a confirma aceasta conditie, in amestecul de reactie se introduc 2 primeri control care

amplifica un fragment de alta dimensiune.

Banda control de

861 pb

Banda specifică

mutaţiei IVS I-

110 de 390 pb

Mutatia IVS I-110 (G-A)

Page 42: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

ELECTROFOREZA ÎN GEL

CU GRADIENT DE

DENATURARE (DGGE)

Amplificare seriată a

fragmentelor -globinice:

Fr.F, Fr.I, Fr.II, Fr.III, Fr.IV

AMPLIFICAREA SELECTIVĂ

A ALELELOR MUTANTE

(ARMS-PCR)

ANALIZA SITUSULUI DE

RESTRICŢIE ÎN FRAGMENTE

DE AMPLIFICARE PCR

(PCR-RFLP)

Electroforeza

fragmentelor F, I, II, III, IV

în gel de poliacrilamidă cu

gradient de denaturare

Electroforeza în gel de

agaroză

Electroforeza în gel de

agaroză

Amplificarea fragmentelor

genice -globinice urmată

de restricţie enzimatică

METODE DE ANALIZĂ A MUTAŢIILOR

-TALASEMICE

Page 43: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

ANALIZA SITUSULUI DE RESTRICŢIE

PRIN METODA PCR - RFLP

Prin stabilirea polimorfismului lungimii fragmentelor de restrictie ne dam

seama daca s-a produs mutatia cautata.

Unele mutaţii punctiforme potcrea sau desfiinţa un situs derestricţie în secvenţa ADN.Aceste mutatii pot fiidentificate prin analizasitusului de restricţie.

Page 44: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

SECVENTIEREA ADNMetoda prin care se poate afla secventa in baze azotate a unuifragment ADN de interes

Page 45: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

REAL TIME PCR GENOTYPING

Page 46: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

IDENTIFICAREA DELEŢIILOR - Si -

TALASEMICE GENICE GLOBINICE PRIN

METODA GAP-PCRMetoda GAP-PCR se aplica in

identificarea deletiilor genice mari.

Metoda se bazeaza pe tehnica de

amplificare PCR cu 3 primeri specifici

pentru fiecare deletie. Acestia sunt

utilizati in aceeasi reactie de

amplificare, conducand la amplificarea

unui singur produs specific deletiei si

o banda control, de marime diferita,

corespunzatoare alelei normale.

0 MED-I (17,5 kb) / +(3.7

kb) = Boala Hb H

-talasemia

MED-I/ MED-I/ 20,5/ MED-I/ 20,5/

deleţia Macedonia (11,5 kb)

-talasemia

Page 47: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

STUDIUL TALASEMIEI IN ROMANIASPECTRUL MUTATIILOR -TALASEMICE IDENTIFICATE

IN ROMANIA

-talasemiaα MED/N

α 3.7/N

0 MED-I (17,5 kb) / +(3.7 kb) = Boala Hb H

ααα/N

-talasemia

deleţia Macedonia (11,5 kb)

deleţia Lepore

Page 48: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

O NOUA MUTATIE IN SITUSUL CAP

AL GENEI β-GLOBINEI - MUTATIA

CAP+3 (A-T)

Page 49: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

Probele de material fetal se obtin prinAMNIOCENTEZA sau prelevare de probedin VILOZITATILE CORIALE. Ambele pot fiefectuate numai in centre specializate subcontrol ecografic.

Amniocenteza se efectueaza dupasaptamana a 15-a de sarcina prin recoltareade 10-15 ml de lichid amniotic.

Biopsia din vilozitatile coriale se poateefectua in saptamana 10-12 de sarcina prinrecoltare de fragmente foarte mici de tesutcu origine fetala.

TESTAREA PRENATALA PENTRU

TALASEMIE

ADNul extras din lichid amniotic sau vilozitati coriale

este analizat prin metodele moleculare pentru

identificare şi caracterizare de mutaţii -talasemice

prezente în genotip.

Prin aceste metode se stabileste diagnosticul de

homozigot (bolnav) sau heterozigot (purtator) al -

talasemiei, se identifica mutatia exacta prezenta la fat

si se anticipeaza fenotipul sau.

ANALIZA ADN

Pentru cuplurile la care diagnosticul detalasemie minora a fost pus la ambii parinti,dupa ce partenera a ramas insarcinata, serecomanda efectuarea testelor de geneticamoleculara la fat pentru a identifica prezentamutatiilor talasemice.

Page 50: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

PRIMUL CAZ

Fragmente de amplificare din gena -globinei pentru

electroforeza in gel cu gradient denaturant.

250 pb

Pattern-uri DGGE in fragmentul I.

1-ADN mama (N), 2-ADN tata (pozitiv), 3-

ADN bunic (pozitiv), 4-ADN fetal pozitiv

pentru mutatia IVS II-745 (C-G), 5-ADN

bunica (N).

“SCANAREA” GENICA PENTRU IDENTIFICARE DE MUTATII

Fragmentele de amplificare din gena -globinei pentru

electroforeza in gel cu gradient denaturant.

370 pb

Pattern-uri DGGE in fragmentul II.

1-ADN bunica (N),

2, 3-ADN fetal pozitiv pentru mutatia IVS I-110 (G-A),

4-ADN mama (pozitiv),

5-ADN control negativ.

Allela IVS II-745

Alela Normala

Allela IVS I-110

Alela Normala

Page 51: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

REZULTATE

GENOTIP FENOTIP

FETUS Homozigot IVS I-110

(G-A) / IVS II-745 (C-G)

.β+/ β+

MAMA heterozigot IVS I-110 (G-

A) / N

.β+/ βA

TATAL heterozigot IVS II-745

(C-G) / N

.β+/ βA

BUNICUL PATERN heterozigot IVS II-745

(C-G) / N

.β+/ βA

BUNICA PATERNA Normal .βA/ βA

Page 52: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

AL DOILEA CAZ

Fragmente de amplificare din gena -globinei pentru

electroforeza in gel cu gradient denaturant.

250 pb Pattern-uri DGGE in fragmentul I.

1-ADN control negativ,

2-ADN fetal din proba de lichid amniotic (pozitiv-

contaminare),

3-ADN control pozitiv pentru polimorfism cd 2 in

stare heterozigota,

4-ADN mama (pozitiv pentru mutatia cd 8 (-AA +

polimorfism cd 2 in trans),

5-ADN fetal din proba CVS, pozitiv pentru mutatia cd

8 (-AA) in stare homozigota,

6-ADN tata (pozitiv pentru mutatia cd 8 (-AA) in stare

heterozigota,

7-ADN control pozitiv pentru mutatia cd 8 (-AA) in

stare heterozigota,

8-AND control pozitiv pentru mutatia cd 8 (-AA) in

stare homozigota.

“SCANAREA” GENICA PENTRU IDENTIFICARE DE MUTATII

Alela normala

Alela patologica

cd 8 (-AA)

Page 53: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

REZULTATE

GENOTIP FENOTIP

FETUS Homozigot cd 8 (-AA) /

cd 8 (-AA)

.β0/ β0

MAMA heterozigot cd 8 (-AA)/ N .β0/ βA

TATA heterozigot cd 8 (-AA)/ N .β0/ βA

Page 54: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013

DIAGNOSTIC PRENATAL PENTRU

-TALASEMIE

GENOTYPE PHENOTYP

E

FETUS Homozygot IVS I-110 (G-A) / IVS II-

745 (C-G)

.β+/ β+

MOTHER Heterozygot IVS I-110 (G-A) / N .β+/ βA

FATHER Heterozygot IVS II-745 (C-G) / N .β+/ βA

FETUS Homozygot CD 8 (-AA) / CD 8 (-AA) .β0/β0

MOTHER Heterozygot CD 8 (-AA)/N .β0/βA

FATHER Heterozygot CD 8 (-AA)/N .β0/βA

FETUS Homozygot IVS I-110 (G-A) / IVS II-

745 (C-G).β+/ β0

MOTHER Heterozygot IVS II-745 (C-G) / N.β+/ βA

FATHER Heterozygot IVS I-110 (G-A) / N .β0/ βA

FETUS Heterozygot IVS I-1 (G-A)/N .β0/βA

MOTHER Heterozigot IVS I-1 (G-A)/N .β0/βA

FATHER Heterozygot IVS I-110 (G-A) / N .β+/ βA

FETUS Heterozygot IVS I-110 (G-A) / N .β+/ βA

MOTHER Heterozygot IVS I-110 (G-A) / N .β+/ βA

FATHER Heterozygot IVS I-110 (G-A) / N .β+/ βA

Profile DNA obtinute prin genotipare STR. Profilul probei CVS

(CVS1) este diferit de profilul probei din lichidul amniotic (R) si de

cel al probei materne (06-33), aceasta indicand necontaminarea cu

AND matern. Profilul probei de lichid amniotic este acelasi cu profilul

probei materne, aceasta indicand o contaminare a acestei probe cu

AND matern.

Page 55: Diagnostic Molecular Talasemii-Studenti 2013