A estratégia para identificar mutações de novo em Distúrbios comuns, tais como autismo e esquizofrenia

O objetivo geral do experimento a seguir é ser capaz de identificar mutações de novo em distúrbios genéticos comuns. Uma vez identificada uma doença que corresponde à hipótese de mutação de novo, são aplicados critérios críticos para a seleção de casos de pacientes a partir dos quais se pode verificar se há mutações de novo. Em seguida, o sequenciamento de alta qualidade e baixo rendimento ou o sequenciamento completo do exoma é usado para identificar essas mutações usando essa estratégia.

Mutações De Novo no gene Shank três foram encontradas em indivíduos afetados com esquizofrenia. Embora este método possa fornecer informações sobre a genética da esquizofrenia e do autismo. Também pode ser usado para estudar outras doenças comuns, como o retardo de Melo.

Nem todas as doenças se encaixam no perfil da doença de Novo. Portanto, antes de delinear o protocolo, esses são os critérios essenciais que uma doença deve atender para ser candidata à doença da mutação Novo. Pacientes doentes apresentam uma redução na aptidão.

A doença é encontrada frequentemente em ambientes amplamente variáveis. A doença às vezes está associada a uma idade paterna mais alta. Estudos clássicos de ligação e associação não conseguem explicar uma fração significativa da herdabilidade da doença.

E, por último, os dados de concordância de gêmeos devem suportar um modelo de novo. Em seguida, aplique critérios para selecionar amostras com alta probabilidade de possuir uma mutação de novo. A mutação de novo se correlaciona com início precoce, fenótipos graves, pais não afetados e pais mais velhos que não apresentam sintomas da doença.

A disponibilidade de DNA pode limitar a seleção de amostras. A menos que haja amostras disponíveis do paciente e dos pais do paciente, a transmitância não pode ser descartada. Além disso, a disponibilidade de coortes afetadas adicionais e indivíduos normais também é necessária para a validação de um gene candidato identificado.

Quando um tamanho de amostra suficientemente grande de candidatos e controles for coletado, prossiga com a seleção de análise do melhor candidato. Genes é baseado em um sistema de pontuação. Por exemplo, esse conjunto de critérios pode ser usado para pontuar genes associados a doenças neurocognitivas.

Doenças neurológicas como a esclerose lateral miotrófica, por exemplo, usariam critérios muito diferentes. Eles incluem evidências de implicação sináptica, localização sináptica, evidências, expressão de tecidos, dados de padrões, modelo animal, cognição, dados, argumentos de análise genética e envolvimento. Depois de aplicar esses critérios, muitos genes podem ser analisados do estudo em favor de melhores candidatos.

Após o sequenciamento, os genes candidatos aplicam uma combinação de duas ou mais ferramentas de análise de sequência, porque geralmente funcionam de maneira diferente. Por exemplo, a taxa de mutação de falsos positivos para SMPs, calculada pelo software de varredura polys, conforme mostrado neste gráfico, é maior do que a calculada pelo software poly Fred. A varredura Polys também mostra uma taxa de mutação mais baixa para indels do que poly Fred.

Como etapa final para cada romance, a variante exônica elimina artefatos técnicos por reificar, por PCR e resequenciamento. A região de interesse do DNA extraído de amostras de sangue do paciente, e ambos os pais realizando esta etapa no DNA do sangue é importante, pois algumas mutações podem ser devidas a artefatos causados pela divisão de linhagens celulares de linfoblastos cultivados. Uma alternativa poderosa ao sequenciamento de genes candidatos selecionados é usar o sequenciamento de alto rendimento para sequenciar as regiões codificantes de 16.000 genes.

Os kits estão agora disponíveis para preparar amostras para sequenciamento completo do exoma de várias empresas comerciais. Quando essas sequências são devolvidas ao laboratório, existem várias ferramentas de bioinformática para detecção e genotipagem da variação genômica para escolher. Agora, antes de priorizar as mutações em todo o exoma, selecione variantes de genes candidatos classificados, conforme explicado anteriormente.

Para todas as variantes, cada uma deve ser priorizada de acordo com dois critérios. Primeiro, a variante deve ser única e não deve estar presente nos pais, nem em bancos de dados s e p públicos. Em segundo lugar, prevê-se que as variantes afetem a função do gene de acordo com sua localização na sequência, truncando ou alterando.

O revestimento. Programas como PolyPhen, sift e Panther podem fazer essas previsões para identificar outras mutações causadoras e verificar se as mutações identificadas não estão presentes em indivíduos saudáveis, sequenciar novamente todo o gene em casos adicionais de pacientes e em controles. Qualquer gene que contenha pelo menos uma mutação de novo prevista como deletéria deve receber validação adicional Estudos confirmados variantes podem ser caracterizadas funcionalmente pela realização de análises de mRNA e/ou proteínas em linhagens celulares ou modelos animais portadores das mutações.

Essas análises funcionais podem ser feitas em linhagens celulares ou modelos animais usando a abordagem do gene canida de alta qualidade e baixo rendimento. Um gene com duas mutações diferentes de novo foi encontrado em pacientes com esquizofrenia. Uma mutação sem sentido foi encontrada em três irmãos afetados.

Nesta família, a mutação resultou em um sinal de terminação prematura no código 1, 117 da haste do gene. Três. Em uma família diferente, uma mutação missense no mesmo gene foi encontrada em uma mulher afetada. Essa mutação muda de arginina para triptofano, um aminoácido muito diferente no códon 536.

Então, depois de assistir a este vídeo e usar os métodos descritos, você deve ser capaz de avaliar sua doença de interesse para ver se as mutações Novo desempenham ou não um papel.