Una estrategia para identificar mutaciones de novo en los trastornos comunes, tales como el autismo y la esquizofrenia

Estrategia de genética molecular para encontrar mutaciones de novo que causan enfermedades comunes tales como el autismo y la esquizofrenia.

El objetivo general del siguiente experimento es ser capaz de identificar mutaciones de novo en trastornos genéticos comunes. Una vez que se ha identificado una enfermedad que se corresponde con la hipótesis de la mutación de novo, se aplican criterios críticos para la selección de los casos de pacientes a partir de los cuales se pueden buscar mutaciones de novo. A continuación, se utiliza la secuenciación de alta calidad y bajo rendimiento, o la secuenciación del exoma completo para identificar dichas mutaciones mediante esta estrategia.

Se encontraron mutaciones De Novo en el gen Shank tres en sujetos afectados por esquizofrenia. Sin embargo, este método puede proporcionar información sobre la genética de la esquizofrenia y el autismo. También se puede utilizar para estudiar otras enfermedades comunes como el retardo Melo.

No todas las enfermedades se ajustan al perfil de la enfermedad de novo. Por lo tanto, antes de esbozar el protocolo, estos son los criterios esenciales que debe cumplir una enfermedad para ser candidata a la enfermedad por mutación Novo. Los pacientes enfermos muestran una disminución de la condición física.

La enfermedad se encuentra con frecuencia en ambientes muy variados. La enfermedad a veces se asocia con una edad paterna más alta. Los estudios clásicos de ligamiento y asociación no logran explicar una fracción significativa de la heredabilidad de la enfermedad.

Y, por último, los datos de concordancia de gemelos deben respaldar un modelo de novo. A continuación, aplique criterios para seleccionar muestras con una alta probabilidad de poseer una mutación de novo. La mutación de novo se correlaciona con el inicio temprano, fenotipos graves, padres no afectados y padres mayores que carecen de síntomas de la enfermedad.

La disponibilidad de ADN puede limitar la selección de muestras. A menos que se disponga de muestras tanto del paciente como de los padres del paciente, no se puede descartar la transmisión. Además, también se necesita la disponibilidad de cohortes afectadas adicionales y sujetos normales para la validación de un gen candidato identificado.

Cuando se recoja un tamaño de muestra suficientemente grande de candidatos y controles, se proceda a la selección del mejor candidato por análisis. Genes se basa en un sistema de puntuación. Por ejemplo, este conjunto de criterios se puede utilizar para puntuar genes asociados con enfermedades neurocognitivas.

Las enfermedades neurológicas como la esclerosis lateral miotrófica, por ejemplo, utilizarían criterios muy diferentes. Incluyen evidencia de implicación sináptica, localización sináptica, evidencia, expresión de tejidos, datos de patrones, modelo animal, cognición, datos, argumentos del análisis genético e implicación. Después de aplicar estos criterios, muchos genes pueden ser eliminados del estudio en favor de mejores candidatos.

Después de la secuenciación, los genes candidatos aplican una combinación de dos o más herramientas de análisis de secuencia, ya que generalmente funcionan de manera diferente. Por ejemplo, la tasa de mutación de falsos positivos para las SMP, calculada por el software de escaneo polys, como se muestra en este gráfico, es más alta que la calculada por el software poly Fred. El escaneo de Polys también muestra una tasa de mutación más baja para los indels que para los poly Fred.

Como paso final para cada novela, la variante exónica elimina los artefactos técnicos mediante la reificación, la PCR y la resecuenciación. La región de interés del ADN extraído de las muestras de sangre del paciente, y ambos padres que realizan este paso en el ADN de la sangre es importante, ya que algunas mutaciones pueden deberse a artefactos causados por la división de líneas celulares de linfoblastos cultivados. Una potente alternativa a la secuenciación de genes candidatos seleccionados es utilizar la secuenciación de alto rendimiento para secuenciar las regiones codificantes de 16.000 genes.

Ahora hay kits disponibles para preparar muestras para la secuenciación del exoma completo de varias empresas comerciales. Cuando estas secuencias se devuelven al laboratorio, hay varias herramientas bioinformáticas para la detección y el genotipado de la variación genómica entre las que elegir. Ahora, antes de priorizar las mutaciones dentro de todo el exoma, seleccione variantes de los genes candidatos clasificados como se explicó anteriormente.

Para todas las variantes, cada una debe priorizarse de acuerdo con dos criterios. En primer lugar, la variante debe ser única y no estar presente en los padres, ni en las bases de datos públicas s y p. En segundo lugar, se predice que las variantes afectarán la función del gen de acuerdo con su ubicación en la secuencia, ya sea truncando o alterando.

El recubrimiento. Programas como PolyPhen, sift y Panther pueden hacer estas predicciones para identificar otras mutaciones causantes y determinar que las mutaciones identificadas no están presentes en individuos sanos, resecuenciar el gen completo en casos adicionales de pacientes y en controles. Cualquier gen que contenga al menos una mutación de novo que se prediga que será deletérea debe recibir una validación adicional Los estudios confirmaron que las variantes pueden caracterizarse funcionalmente mediante la realización de análisis de ARNm o proteínas en líneas celulares o modelos animales portadores de las mutaciones.

Estos análisis funcionales podrían realizarse en líneas celulares o modelos animales utilizando el enfoque del gen canida de alta calidad y bajo rendimiento. Se encontró un gen con dos mutaciones de novo diferentes en pacientes con esquizofrenia. Se encontró una mutación sin sentido en tres hermanos afectados.

En esta familia, la mutación dio lugar a una señal de terminación prematura en el código 1, 117 del vástago del gen. Tres. En una familia diferente, se encontró una mutación de cambio de sentido en el mismo gen en una mujer afectada. Esta mutación cambia de arginina a triptófano, un aminoácido muy diferente en el codón 536.

Por lo tanto, después de ver este video y usar los métodos descritos, debería poder evaluar su enfermedad de interés para ver si las mutaciones de Novo juegan un papel o no.