Genetische Untersuchungen zur weiteren Entschlüsselung der Ursache der North Carolina Makular Dystrophie

URN to cite this document:: urn:nbn:de:bvb:355-epub-342022
DOI to cite this document:: 10.5283/epub.34202

Holterman, Larissa

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Date of publication of this fulltext: 07 Sep 2016 12:39

Details

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	7 September 2016
Referee:	Prof. Dr. Bernhard Weber
Date of exam:	9 August 2016
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Humangenetik
Keywords:	NCMD North Carolina Makuladystophie Kopplungsanalyse Southern Blot
Dewey Decimal Classification:	600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	34202

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Abstract (German)

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Die North Carolina Makuladystrophie (NCMD) ist eine autosomal-dominant vererbte Netzhauterkrankung mit vollständiger Penetranz, die sich bereits in Utero manifestiert. Erstmals wurde sie 1971 in einer großen, aus Irland stammenden Familie, in North Carolina, USA beschrieben. Genetische Kopplungsanalysen in dieser Familie kartierten das ursächliche Gen in eine 7,2 cM große Kandidatenregion auf Chromosom 6q14-q16.2 (MCDR1). Haplotypenanalysen
in dieser und anderen NCMD Familien führten zur schrittweisen Einengung der Kandidatenregion auf 3 cM (1,8 Mbp) und zeigten, dass die NCMD in den meisten bekannten Familien auf eine Gründermutation zurückzuführen ist.

In der MCDR1 Region liegen neun bekannte Gene. Darunter befindet sich PRDM13, welches eine regulatorische Rolle in der Entwicklung wichtiger zentralnervöser Strukturen spielt. Außerdem findet sich das Gen FAXC in dieser Region, welches für die Differenzierung und das Überleben von Fotorezeptoren verantwortich ist In früheren Studien konnte mittels Sequenzanalyse der kodierenden Regionen keine Krankheitsursache nachgewiesen werden.

Ziel dieser Arbeit war es, die MCDR1 Region mittels aplotypanalyse weiter einzugrenzen und mit weiteren Untersuchungen der Ursache der NCMD näher zu kommen. In der vorliegenden Arbeit wurde die Genotypisierung von acht Familien mit insgesamt 54 Individuen mit klinischer Diagnose
NCMD mit acht Mikrosatellitenmarkern aus der andidatenregion durchgeführt. Die anschließende Haplotypenanalyse zeigte, dass vier Familien den anzestralen Haplotypen tragen. Dadurch konnte die Region um 60 Mbp am
centromeren Ende eingegrenzt werden. Bei einer weiteren, allerdings sehr kleinen Familie wurde eine Kopplung zum MCDR1-Lokus und ein nichtanzestraler Haplotyp festgestellt. In dieser Familie könnte eine unabhängige Mutation im NCMD-Gen entstanden sein. Die Sequenzanalyse der kodierenden Exone der Kandidatengene PRDM13 und FAXC bei einer dieser beiden Familien zeigte keine krankheitsassoziierte Mutation. Um zu untersuchen, ob der Gründermutation ein chromosomales Rearrangement, wie beispielsweise eine größere Inversion, Deletion oder Duplikation zugrunde liegt, wurde eine Southern Blot Analyse des PRDM13-Gens durchgeführt. Im Vergleich zu einem gesunden Probanden konnte keine Änderung des Genoms detektiert werden, die als Ursache für NCMD in Frage kommen
könnte.

Diese Arbeit wurde im Zeitraum zwischen Oktober 2010 und Mai 2011 am Institut für Humangenetik der Universität Regensburg durchgeführt.

Translation of the abstract (English)

The North Carolina macular dystrophy is an autosomal dominant deseas of the retina with complete penetrance, that is already manifested in utero. It was for the first time discribed in 1971 in a large family originated in Ireland. Genetic analysis in this family place the original gene in a 7.2cM great region of the chromosome 6q14-q16.2 (MCDR1). Haplotypeanalysis in this and other NCMD families resulted in a stepwise specification of the candidate region to 3cM (1.8 Mbp) and showed that NCMD in most of the known families originates in one founder mutation.

Nine known genes lie in the MCDR1 region. One of them is the PRDM13 which has a regulatory role in the development of important central nervous structures. Moreover the gene FAXC, which is responsible for differentiation and survival of photoreceptors, is located in this region. Prior studies using sequential analysis could not identify a cause for the disease in the coding region.

Aim of this work was to further refine the MCDR1 region by using a haplotypeanalysis and to find out more about the genetic cause of the NCMD with further investigations. In The present work genotyping of eight families with a total of 54 individuals and the clinical diagnosis NCMD with eight microsatellite markers of the candidate region was applied. The consecutive haplotypeanalysis showed that four of the families bare the ancestral haplotype. That analysis resulted in a specification in the region by 60Mbp at the centromeric end. In a further family there was found a linkage to the MCDR1 locus and a none ancestral haplotype. In this family an independent mutation of the NCMD gene could have developed. The sequential analysis of the coding exons of the candidate genes PRDM13 and FAXC in one of these families did not show an mutation associated with the disease. A southern blot analysis of the PRDM13 gene was applied to investigate if the founder mutation was based on a chromosomal rearragemant like e g a greater inversion, deletion, or duplication. In comparison with a healthy subject there could not be detected a genetic mutation that might be a cause for NCMD.

The present work was applied at the institute of human genetics between October 2010 and may 2011.

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