6662

Результаты исследований по методу ген-кандидат

Доклад

Биология и генетика

Результаты исследований по методу ген-кандидат При подходе ген-кандидат целенаправленно выясняют роль того или иного гена, выбранного исходя из функции его белкового продукта в этиопатогенезе заболевания. В случае РС гены-кандидаты выбирали на осн...

Русский

2013-01-06

28.49 KB

5 чел.

Результаты исследований по методу ген-кандидат

При подходе "ген-кандидат" целенаправленно выясняют роль того или иного гена, выбранного исходя из функции его белкового продукта в этиопатогенезе заболевания. В случае РС гены-кандидаты выбирали на основании аутоиммунной природы этого заболевания. При выборе гена-кандидата также оказывается полезным принимать в рассмотрение данные полного геномного поиска. Однако иногда выявляют ассоциации с генами, лежащими за пределами областей сцепления с РС при полном геномном поиске. Учитывая огромный размер областей, сцепленных с РС по данным полного геномного поиска, не удивительно, что часто не удается найти ассоциацию с конкретным геном-кандидатом, лежащим внутри области сцепления. В таблице 1 представлены данные о генах, ассоциация которых с РС установлена, по крайней мере, в одном исследовании.

Во многих исследованиях в разных странах и в разных этнических группах были выявлены ассоциации РС с аллельным полиморфизмом генов главного комплекса гистосовместимости (ГКГ), или HLA-системы, локализованных на коротком плече хромосомы 6 (с HLA-генами области 6p21). Хорошо известна ведущая роль продуктов HLA-генов в формировании иммунного ответа. HLA-система представляет собой группу тесно сцепленных полиморфных генетических локусов, которые кодируют три различных класса полипептидных продуктов, играющих центральную роль в развитии и регуляции иммунного ответа, в первую очередь в процессе «представления» любого антигена. Существенное значение для запуска и поддержания демиелинизирующего процесса при РС имеют выраженность и длительность транзиторного повышения экспрессии молекул HLA на эндотелии сосудов мозга, микроглии и, в меньшей степени, астроцитов, а также способность этих молекул избирательно представлять пептиды определенной аминокислотной последовательности.

Сначала в ранних работах классическими методами идентификации HLA-антигенов класса I - серотипированием или смешанной культурой лимфоцитов - обнаружили ассоциации РС с молекулами HLA класса I. Была обнаружена связь риска РС с молекулами HLA класса I - чаще всего у больных РС по сравнению со здоровыми донорами отмечали повышение частоты экспрессии локусов А3 и В7. Эти исследования проводились с помощью классических методов идентификации HLA-антигенов - серотипированием или на смешанной культуре лимфоцитов. Поскольку один серологический маркер часто выявляется на нескольких типах HLA-молекуле, такими методами невозможно специфически определить ассоциированный с РС генотип. Однако эти ассоциации были слабы, а использованные методы не позволяли специфически определить ассоциированный с РС генотип. К сожалению, до сих пор для анализа ассоциации РС с HLA класса I не применялись геномные методы типирования. Одной из причин этого является отсутствие доступных методов анализа этого высокополиморфного участка.

Более информативным оказалось исследование генов HLA класса II, которые объединены в три области: DR, DQ и DP. В большинстве работ, проведенных методом "случай-контроль", обнаруживали ассоциацию каких-либо аллелей областей DR, DP или DQ, а также их протяженных гаплотипов, с РС. Многочисленные результаты вначале серологического, а позже и геномного типирования указывают на связь восприимчивости к РС с отдельными специфичностями HLA-молекул класса II и входящими в их состав отдельными аллелями гена DRB1, соответствующими определенным DR-специфичностям. Для европеоидов (большая часть населения Европы, включая Россию, североамериканские европеоиды) прослеживается устойчивая связь РС со специфичностью DR2 и, особенно, с ее подгруппой DR15, хотя эти ассоциации не сильны - значения относительного риска (ОР) не превышает 5. Функциональная значимость DR15 при РС подтверждается увеличением относительного риска РС для гомозигот по DR15. Проведенное для тех же популяций геномное типирование генов DQA1 и DQB1 показало, что в силу их прочного сцепления друг с другом и с DRB1 выявляется характерная для РС ассоциация c набором аллелей (или гаплотипом) DRB1*1501,DQA1*0102,DQB1*0602 (соответствует серологической специфичности DR2(DR15),DQ6(DQ1), или DR15,DQ6), который часто обозначается как DR2-гаплотип. Устойчивая, хотя и не сильная ассоциация с группой аллелей, соответствующей серологической специфичности DR2, особенно с подгруппой DR15 (т.е. DR2-гаплотип) характерна для большинства европейских популяций.

В ряде популяций отмечены более слабые связи РС со специфичностями DR4 и DR3, причем зачастую они выявляются только в группе лиц, не несущих DR15 - главный фактор риска по HLA-DR. Доказанной считается ассоциация РС с DR4 и DR3 в популяции жителей Сардинии, причем в составе гаплотипов с определенными DR и DQ аллелями. Для больных РС русской национальности нами обнаружена достоверная связь РС с DR15, особенно при раннем начале РС, в детском возрасте. В не европейских популяциях также выявляли ассоциации с группами аллелей гена DRB1, например DR4 и DR3 - у больных РС из Северной Африки и DR3 в Турции.

Область DP расположена в ГКГ слева от DR и экспрессируется среди генов HLA класса II в наименьшей степени. Несмотря на некоторую противоречивость данных, наиболее распространено мнение, что область DP находится за пределами ассоциированного с РС DR2-гаплотипа. Для области DP находили не зависимые от DRB1 ассоциации с РС в русской, японской и австралийской популяциях. Например, среди белых австралийцев и жителей г. Кантон (Гуанджоу), РС был ассоциирован с DPB1*0301 у индивидов, не имеющих DQB1*0602 (этот аллель входит в DR2-гаплотип). Повышение частоты встречаемости аллеля DPB1*0401 мы наблюдали у больных РС из России, причем связь с РС была более отчетливой именно у DR15-негативных лиц.

Хотя роль генов HLA класса II в генетической восприимчивости к РС безусловно установлена, вклад этих генов как правило невелик и в любом случае не полностью обуславливает развитие заболевания. По различным оценкам, он колеблется в пределах от 10% до 62% . Исходя из этих данных, можно оценить вклад в развитие заболевания других генов. Гены-кандидаты расположены на различных хромосомах и, как правило, кодируют белки, так или иначе вовлеченные в процесс воспаления и развития аутоиммунной реакции. К ним относятся различные про- и антивоспалительные цитокины и их рецепторы, молекулы, участвующие в активации и функционировании B- и T- лимфоцитов, молекулы адгезии, белки, участвующие в апоптозе и презентации аутоантигенов, а также известные для РС аутоантигены (например, ОБМ, ПЛП, МОГ), иммуноглобулины и др. Все больший интерес привлекают гены-кандидаты, продукты которых могут быть вовлечены в нейродегенерацию и эндокринную регуляцию нейроиммунологических процессов.

Неоднократно сообщали о выявлении ассоциации РС с полиморфными участками в локусе, содержащем гены факторов некроза опухолей (ФНО) - ФНОальфа и ФНОбета (лимфотоксина). Эти цитокины не только активируют клеточный иммунитет, но и могут принимать непосредственное участие в разрушении миелина при РС. Локус ФНО располагается на хромосоме 6 между регионами HLA-B класса I и HLA класса III. Описано несколько полиморфных участков в этой области. Популяционные исследования выявили ассоциацию РС с отдельными аллелями микросателлитных повторов ФНОа - ФНОа1 и ФНОа9 у русских, ФНОа11 у шведов и ирландцев, а также с ФНОа1 у норвежцев. Не ясно, является ли ассоциация РС с маркерами локуса ФНО первичной, вторичной или дополнительной по отношению к ассоциации с аллелями HLA. По данным ряда исследований, связанный с РС у большинства европеоидов “расширенный” DR2-гаплотип включает ряд полиморфных маркеров в области ФНО: аллели ФНОa11, ФНОb4, ФНОc1, ФНОd130, ФНОe1 и другие. С другой стороны, получены данные, свидетельствующие, что полиморфизм некоторых участков локуса ФНО может иметь самостоятельное значение для развития РС. Для популяции Северной Ирландии показана независимая по отношению к DR15 ассоциация РС с микросателлитным гаплотипом ФНОa11b4d130. Высказано предположение, что полиморфные вариации в промоторной области гена ФНО могут иметь значение для развития РС вследствие того, что влияют на уровень продукции этого цитокина.

Имеются сообщения о связи РС с полиморфизмом генов других цитокинов и их рецепторов. Например, с аллелем G49 в первом экзоне и с полиморфизмом маркера в четвертом экзоне гена, кодирующего ассоциированный с цитотоксическими Т-лимфоцитами белок (cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4, CTLA4), участвующий в терминации T-клеточной активации. Популяционный анализ не выявил ассоциаций между РС и полиморфизмом генов одного из рецепторов хемокинов, и антивоспалительного цитокина трансформирующего ростового фактора- (ТРФ-).

В нескольких исследованиях выявили ассоциацию РС с определенными аллотипами генов иммуноглобулинов (Ig) и с полиморфизмом локуса вариабельного (V) сегмента тяжелой цепи Ig, с некоторыми аллельными формами факторов комплемента. Многочисленные исследования подтвердили наличие ассоциации РС с микросателлитным маркером в области первого интрона гена белка аполипопротина С-II (APOC-II) на хромосоме 19. Этот белок играет большую роль в процессах формирования и регенерации нервной ткани и привлекает особое внимание специалистов, изучающих клиническую генетику РС.

Также при РС исследовали полиморфные гены, кодирующие V-сегменты T-клеточных рецепторов. Первоначально данные о связи отдельных типов молекул ТКР с демиелинизацией были получены на модельных животных с экспериментальным аутоиммунным энцефаломиелитом (ЭАЭ). Было показано, что предрасположенность к ЭАЭ зависит не только от области ГКГ мыши, эквивалентной HLA класса II у человека, но и от набора генов ТКР, кодирующих вариабельную область бета-цепи ТКР. ОБМ-специфические клоны Т-лимфоцитов больного РС преимущественно используют ТКР, вариабельную область которых кодируют определенные гены ТКР. Следовательно, по крайней мере, в отношении аутоиммунного ответа на ОБМ, возможна связь РС с наследуемыми аллелями генов ТКР. Высоко достоверное различие в частоте субгаплотипа гена ТКР V-бета8.1/V-бета11 наблюдали при сравнении подгрупп больных РС и здоровых доноров, позитивных по HLA-DR15, т.е. предполагается совместное участие этих локусов в формировании предрасположенности к РС.

Активно исследуется полиморфизм генов, кодирующие основные белковые компоненты миелина: оснóвный белок миелина (ОБМ), протеолипидный белок (ПЛП), миелин-олигодендроцитарный гликопротеин (МОГ) и другие. Ген ОБМ расположен на 18-й хромосоме. Была описана новая изоформа ОБМ - X2-ОБМ, продуцируемая при ремиелинизации и включающая область, кодируемую вторым экзоном гена ОБМ. Не исключено, что появление при ремиелинизации измененного ОБМ может приводить к срыву толерантности и хронизации аутоиммунных реакций.

Вклад в развитие РС каждого из не- HLA генов, как и HLA-генов, невелик, что характерно для полигенных заболеваний. Кроме того, поскольку полигенным заболеваниям свойственна генетическая и клиническая гетерогенность, отдельный ген может быть существенным только для одной из форм заболевания, и его вклад будет маскирован присутствием других форм заболевания в полной выборке больных.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

22014. Позднесредневековый Иран 62 KB
  Запустевшие и заброшенные земли были отданы на льготных условиях землевладельцам с обязательством заселить и обрабатывать их. Знать захватывала земли у мелких феодалов либо путем прямого захвата и насилия либо путем судебных процессов. участок обрабатываемый в течение сезона упряжкой волов мера земли разного размера для разных местностей в ср.000 федданов земли.
22015. Польские земли до XV вв. 115.5 KB
  В Польше некоторое ограничение крестьянских выходов были узаконено для всей Малой Польши Вислицким статутом Казимира III так как села пустеют то мы устанавливаем чтобы из одного села в другое вопреки желанию господина села в котором они живут могло перебраться не больше чем 12 кметя. Изданный одновременно для Великой Польши Пётрковский статут разрешал выход на рождество если за крестьянином не было недоимок. В христианизации Польши большую роль сыграла Чехия. Мешко в борьбе с Чехией овладел Силезией и частью Малой Польши.
22016. Польша в XVI-XVII вв. 89 KB
  В XVI в. Население Польши росло вплоть до середины XVII в. Судя по данным описей второй половины XVI в.
22017. Скандинавия до XV в. 127.5 KB
  Температура января в Северной Норвегии 0 7 в Южной и Центральной Швеции от 1 до 3. Климат морской в Норвегии Дании Исландии умеренно континентальный на большей части Швеции. Это было вызвано тем что доля территории Швеции и Норвегии это не касается Дании на которой можно вести земледельческое хозяйство невелика в Норвегии 3 в Швеции 9 в Исландии около 1 от площади страны. Полная деревня Швеции 48 дворов.
22018. Кальциевый насос животной клетки 208.5 KB
  Он выполняет важнейшую функцию активный перенос ионов кальция через мембраны клеток поддерживая тем самым низкую концентрацию этих ионов в клетке 107 М по сравнению с окружающей средой 3103 М. Введение В цитоплазме клеток концентрация ионов кальция составляет всего 50100 нМ 5108 1107 М тогда как в окружающей клетки среде она равна примерно 3 мМ 3103 М. Поддерживает эту разницу в концентрации на четыре порядка величины система активного транспорта ионов кальция главную роль в которой играет кальциевый насос ...
22019. Общая схема реакций 129.5 KB
  Кинетика окисления ионов Fe2 образование продуктов перекисного окисления липидов MDA и хемилюминесценции I в суспензии митохондрий к которой добавлены ионы двухвалентного железа момент введения показан стрелкой Vladimirov Yu. Кинетика окисления ионов Fe2 образование продуктов перекисного окисления липидов MDA и хемилюминесценции I в суспензии митохондрий к которой добавлены ионы двухвалентного железа момент введения показан стрелкой Vladimirov Yu. Кинетика процесса перекисного окисления обладает большой сложностью...
22020. Кинетика химических реакций 144.5 KB
  Зависимость изменения концентрации участников реакции т. субстратов и продуктов от времени называют кинетикой реакции. Итак повторим некоторые определения: Субстраты вещества вступающие в реакцию Продукты вещества образующиеся в результате реакции Промежуточные вещества продукты сразу же вступающие в новую реакцию Скорость реакции изменение концентрации одного из продуктов который рассматривается в качестве главного.
22021. Принцип метода ЭПР 488.5 KB
  Кроме свободнорадикальных состояний методом ЭПРисследуют триплетные состояния возникающие в ходе фотобиологических процессов. Пионерами применения ЭПР в биологических исследованиях в СССР были Л. Характеристики спектров ЭПР Амплитуда сигнала Сигнал ЭПР представляет собой первую производную от линии.
22022. Сила, работа и энергия 219 KB
  Экспериментальная работа с биологическими объектами ставит своей задачей по сути дела моделирование процессов протекающих в живом организме. Сила работа и энергия Из физики мы знаем что сила это причина изменения скорости тела. По определению работа A равна произведению силы F действующей на некоторое тело на перемещение s этого тела в направлении действия силы. И сила и перемещение векторы; работа же скалярная величина равная призведению этих векторов: 1 Будучи скаляром работа рассматривается в термодинамике а...