Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/41328
Type: Dissertação
Title: Triagem de mutações no gene FOXC2 em uma família com a síndrome Linfedema Distiquíase
Authors: Flávia de Figueiredo Ribeiro
First Advisor: Maria Raquel Santos Carvalho
First Referee: Maria Raquel Santos Carvalho
Second Referee: Luciana Werneck
Third Referee: Marcelo Rizzatti Luizon
Abstract: A Síndrome Linfedema-Distiquíase (LDS) se caracteriza por distúrbios do desenvolvimento do sistema linfático, que causam edema em diversas regiões do corpo, e distiquíase, ou seja, o nascimento de fileiras extra de cílios oculares junto à glândula Meibomiana ou na pálpebra superior. Também podem surgir fenda palatina, malformações congênitas cardíacas e oculares. A doença é monogênica, com um padrão de herança autossômica dominante, causada por mutações no gene Forkhead Box Protein C2 (FOXC2). No presente estudo, foi feita a triagem de mutações no gene FOXC2 em membros afetados (criança, mãe e tia materna) de uma família com diagnóstico clínico de LDS. Essa triagem foi feita através de sequenciamento Sanger de amplicons cobrindo upstrem, 5’-UTR, região codante e parte da 3’-UTR. Além disto, os amplicons cobrindo a região upstrem e downstream foram clonados TOPO TA Cloning Kit e sequenciados. Nenhuma mutação foi identificada na região codificadora da proteína. Duas mutações foram observadas, uma no promotor e a outra na 5’-UTR do gene. Uma delas è um polimorfismo (rs34221221), que causa uma substituição de uma citosina por uma timina na posição -512 (NM_005251.3(FOXC2):c.-512C>T). Esta mutação se localiza no promotor e afeta um nucleotídeo quatro posições acima do sítio de início da transcrição. Na literatura, já foi demonstrado experimentalmente que ela aumenta a expressão tanto do RNAm quanto da proteína em pacientes com (LDS). A segunda mutação (NM_005251.3(FOXC2):c.-150C>T) foi identificada pela primeira vez neste estudo. Através do sequenciamento de produtos de PCR clonados, foi possível identificar que estas mutações se encontram em trans. Como ambas se encontram upstrem ao início da tradução, buscamos identificar o promotor de FOXC2, que ainda não havia sido descrito na literatura ou em bases de dados. Usando G2.Promoter, foi possível identificar um promotor atípico, com 1101 pares de bases, que se estende 1000 bp acima do sítio de início da transcrição e invade a 5’-UTR. Elementos típicos de promotor (TATA-box, CAAT-box) não foram identificados, mas um GC-box, presente no alelo selvagem é abolido pela mutação NM_005251.3(FOXC2):c.-150C>T. Também foi previsto, que esta mutação abole um G-quadruplex, mas o escore deste, embora alto, não ultrapassa o limiar estabelecido pelo programa usado (G4Hunter). Esta mutação também abole o sítio de reconhecimento de outros fatores de transcrição (ETV5, ZNF638, TFAP2A e nGRE) e cria um sítio (ETV4). Este conjunto de modificações sugere que esta mutação seja patogênica, embora com base nos dados que dispomos até o momento, não seja possível responder se há aumento ou diminuição da expressão de FOXC2. Estas mutações afetam também o íntron de FOXC2-AS1, mas não identificamos evidência específica de impacto funcional para este transcrito. Os achados deste estudo reforçam a necessidade de se incluir as regiões upstrem e downstream dos genes nos estudos de triagem de mutações em distúrbios monogênicos.
Abstract: The Lymphedema-Distichiasis Syndrome (LDS) is a developmental disorder of the lymphatic system, which causes edema in several regions of the body and distichiasis, that is, the birth of extra rows of eyelashes originated from the Meibomian gland or in the upper eyelid. Cleft palate, congenital heart and eye malformations may also appear. The disease is monogenic, with an autosomal dominant inheritance pattern, caused by a mutation in the Forkhead Box Protein C2 (FOXC2) gene. In the present study, screening for mutations in the FOXC2 gene was performed in affected members of a family (child, mother and maternal aunt) with a clinical diagnosis of LDS. Mutation screening was done using the Sanger sequencing of PCR amplicons representing the upstrem region, the 5'-UTR, coding region, and part of the 3'-UTR. In addition, the amplicons covering upstrem and downstream of the coding region of the gene were cloned using TOPO TA Cloning Kit and sequenced. No mutations were found in the protein coding region. However, two mutations were observed, one in the promoter and another in the 5'-UTR gene, by sequencing cloned PCR products, these mutations were detected to be in trans. The first one is a previously described polymorphism (rs34221221), which causes a cytosine to thymine substitution at position -512 (NM_005251.3(FOXC2):c.-512C>T). This mutation is located in the promoter and affects a nucleotide four positions upstrem the transcription start site. In the literature, it has already been shown experimentally that this mutation increases the expression of both mRNA and protein in patients with LDS. The second mutation (NM_005251.3(FOXC2):c.-150C>T) was identified for the first time in this study. As both of these mutations map upstrem to FOXC2 coding region, the first effort was to identify FOXC2 promoter, which has not been described in the literature or included in any databases. Using G2.Promoter, it was possible to identify an atypical promoter, with 1101 base pairs, which extends 1000 bp upstrem the transcription start site and downstream in the 5'-UTR. Typical promoter elements (TATA box, CAAT box) were not detected, but a GC box was abolished by the NM_005251.3(FOXC2):c.-150C>T mutation. It was also predicted that this mutation abolished a G-quadruplex, whose score, although high, does not exceed the threshold established by the program used (G4Hunter). This mutation also abolishes the binding sites of some transcription factors (ETV5, ZNF638, TFAP2A, and nGRE) and creates a new one (ETV4). This set of changes suggests that (NM_005251.3(FOXC2):c.-150C>T) is a pathogenic mutation, although based on the data that is available so far, it will not be possible to assess if there is an increase or change in FOXC2 expression. These mutations also affect the FOXC2-AS1 intron, but we were not able to identify specific evidence of functional impact for this transcript. The findings of this study reinforce the necessity to include upstrem and downstream regions of genes in mutation screening studies in monogenic disorders.
Subject: Genética
Mutação
Linfedema
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA GERAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Genética
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/41328
Issue Date: 31-Oct-2016
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