• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Sekwencjonowanie egzonu - szybko i tanio

    27.06.2012. 18:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Holenderscy naukowcy odkryli w toku nowych prac badawczych, że sekwencjonowanie egzonu zapewnia dobrą, szybką i tanią diagnostykę chorób heterogennych. Wedle prezentacji osiągniętych wyników na niedawnej konferencji Europejskiego Towarzystwa Genetyki Człowieka (ESHG), naukowcy zdiagnozowali genetycznie około 20% ze 100 przypadków osób z niepełnosprawnością intelektualną i 50% z 25 przypadków osób dotkniętych ślepotą.

    Naukowcy z Centrum Medycznego przy Uniwersytecie Radboud w Nijmegen, Holandia, zaobserwowali, że test egzonu przewyższa powszechnie wykorzystywaną metodę sekwencjonowania Sangera, w której kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) jest wykorzystywany jako matryca do wygenerowania zbioru fragmentów, których długość różni się od siebie jedną zasadą. Otrzymane fragmenty są następnie rozdzielane według wielkości w celu identyfikacji końcowych zasad, dzięki czemu odtwarzana jest pierwotna sekwencja DNA. Szybkość i niskie koszty to główne zalety sekwencjonowania egzonu.

    Dr Marcel Nelen, kierownik Laboratorium Analizy Genomu Rdzeniowego Wydziału Genetyki Uniwersytetu Radboud wraz z kolegami przeanalizował sekwencje egzonu 262 chorych cierpiących na sześć różnych chorób heterogennych: niepełnosprawność intelektualna, ślepota, głuchota, zaburzenia ruchowe, nowotwory i fosforylacja oksydacyjna (OXPHOS).

    W ramach badań przeanalizowano 500 sekwencji egzonu. Naukowcy zbadali egzony ojca, matki i dziecka w przypadkach niepełnosprawności intelektualnej, a we wszystkich pozostałych chorobach przefiltrowali wyłącznie dane egoznów chorych.

    "Szansa na odkrycie mutacji przyczynowej w pojedynczym genie jest niewielka" - wyjaśnia dr Nelen. "Ale już w pakiecie zawierającym ponad 100 genów jest wysoka, na co wskazują uzyskane przez nas wyniki dotyczące osób dotkniętych ślepotą. Ta nowa strategia oznacza, że możemy analizować do 20.000 genów za pomocą pojedynczego, ogólnego testu, a wysoka wydajność i niższe koszty umożliwią przeprowadzenie większej liczby testów przy mniejszych nakładach finansowych. Niemniej zanim wdrożymy test w naszym laboratorium na szerszą skalę, musimy mieć pewność, że przyniesie on wiarygodne wyniki diagnostyczne".

    Egzony to krótkie sekwencje DNA, które są rejonami genów, podlegającymi translacji w białkach. Genom człowieka zawiera około 180.000 egzonów, co stanowi około 1% całego genomu. Eksperci są przekonani, że rejony egzonów zawierają około 85% wszystkich mutacji, które wywołują chorobę, pomimo faktu że sekwencjonowanie egzonów umożliwia identyfikację tylko tych chorób, które wpływają na funkcję białka.

    W porównaniu do metody Sangera, która polega na badaniu około 500 par zasad w jednej analizie, bardziej innowacyjne technologie sekwencjonowania pozwalają badać w tym samym czasie miliony reakcji sekwencyjnych.

    Wypowiadając się na temat wyników, dr Nelen stwierdził: "Wytyczne dotyczące najlepszych praktyk sekwencjonowania egzonu nie były dostępne, przez co musieliśmy opracować schemat działania, procedury i kryteria. Jakie kryteria należy ustalić zanim będziemy mogli zatwierdzić wynik? Jaki rodzaj świadomej zgody jest potrzebny? W jaki sposób przeprowadzić potwierdzenie wyników? Na wszystkie te pytania musieliśmy znaleźć odpowiedzi, dlatego rozmawialiśmy z wieloma genetykami klinicznymi, badaczami i etykami przed rozpoczęciem prac".

    Zespół potwierdził swoje odkrycia za pomocą metody Sangera. Poza poczynionymi obserwacjami w przypadkach niepełnosprawności intelektualnej i ślepoty, naukowcy potwierdzili mutacje wywołujące głuchotę w około 20% przypadków, zaburzenia ruchu - od 15% do 20% oraz choroby OXPHOS - w około 25% przypadków.

    "Chociaż często nie ma możliwości leczenia tych chorób, to powinniśmy mieć na uwadze, że większość z tych pacjentów przejdzie długą i trudną drogę przez wielu różnych lekarzy i szpitali zanim zostaną zdiagnozowani" - podkreśla dr Nelen. "Sekwencjonowanie egzonu może skrócić tę drogę, a także ułatwić pracę klinicystów, ponieważ nie będą musieli podejmować decyzji, który gen przetestować - przy 100 lub więcej genach na chorobę może to być niezwykle trudna decyzja".

    "Sekwencjonowanie egzonu sprawdza wszystkie przyczynowe mutacje genów jednocześnie, a to oznacza możliwość wykonywania szybkich i precyzyjnych diagnoz. Nawet jeżeli nie ma dostępnej terapii, tego typu diagnozy mogą pomóc rodzicom, pacjentom i klinicystom w podejmowaniu przemyślanych decyzji o leczeniu i opiece, a także umożliwiają planowanie przyszłości. Diagnostyka genetyczna staje się coraz ważniejszą częścią opieki klinicznej i jesteśmy przekonani, że wraz z jej rozwojem, technika egzonowa stanie się jednym z pierwszych testów, jakie będzie rozważać lekarz przy podejrzeniu choroby genetycznej".

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Metoda Felicji Affolter - metoda stosowana w terapii osób niepełnosprawnych i autystycznych, której konstrukcja wynika z wnikliwych obserwacji dzieci o prawidłowym rozwoju, a konkretnie kolejności osiągania przez nie umiejętności motorycznych. Wiedza zdobyta podczas tych obserwacji pozwoliła Félicie Affolter na stworzenie metody, której celem jest pomoc dziecku w osiąganiu tychże umiejętności. Metoda jest skierowana przede wszystkim do dzieci, które ze względu na niepełnosprawność mają szczególne trudności w tym względzie. Koneksyny – białka budujące elementy połączenia szczelinowego, zwane koneksonami. Każdy konekson zbudowany jest z tych szcześciu podjednostek białkowych. Poszczególne podjednostki koneksyn określają przepuszczalność i selektywność połączeń szczelinowych. U ludzi występuje co najmniej 20 genów kodujących koneksyny. Mutacje w tych genach prowadzą do bardzo selektywnych chorób pod względem tkanki, której dotyczą i objawów, które wywołują. Przykładowo z mutacją jednego z tych genów związana jest choroba Charcota-Mariego-Tootha czy też wrodzona głuchota, wywołana nieprawidłowym przepływem kationów potasu w ślimaku. Niepełnosprawność ruchowa – stan człowieka znajdującego się w sytuacji obniżonych możliwości motorycznych ciała. Zazwyczaj jest to związane z różnorakimi uszkodzeniami kończyn. Upośledzenie może wynikać ze zmian rozwojowych w okresie płodowym, chorób, wypadków oraz innych czynników mogących mieć wpływ na budowę ciała i działanie jego poszczególnych części.

    Niepełnosprawność intelektualna w stopniu głębokim (upośledzenie umysłowe głębokie) – najcięższy klasyfikacyjnie typ niepełnosprawności umysłowej, odpowiadający rozwojowi dorosłego człowieka na poziomie 3. roku życia lub niższym. Na poziomie tym występuje całkowita degradacja życia psychicznego. W skrajnych przypadkach osoby głęboko upośledzone nie wykraczają poza poziom życia wegetatywnego. Daje się zauważyć brak jakichkolwiek reakcji korowych, a funkcjonowanie jest zgodne z reakcjami bezwarunkowymi, przy czym nawet na poziomie tych reakcji występują zaburzenia, objawiające się np. zniesieniem lub istotnym ograniczeniem czucia bólu. Genotypowanie oznacza określanie lub sprawdzanie za pomocą technik molekularnych (np. sekwencjonowania) sekwencji nukleotydowej określonych rejonów DNA (genów lub ich fragmentów), lub zmian w tych rejonach (mutacji, polimorfizmów) między innymi celem identyfikowania poszczególnych genotypów.

    Medicare – program ubezpieczeń społecznych, administrowany przez rząd Stanów Zjednoczonych, zapewniający ubezpieczenie zdrowotne dla osób, które są w wieku 65 lat lub więcej, które są poniżej 65 lat ale są fizycznie niepełnosprawne, które mają wrodzoną niepełnosprawność fizyczną, lub dla tych, którzy spełniają innych specjalne kryteria. Niepełnosprawność intelektualna w stopniu znacznym (upośledzenie umysłowe znaczne, dawniej idiotyzm – niestosowana z uwagi na negatywne znaczenie w języku potocznym) – rozwój psychiczny osoby dorosłej na poziomie 6. roku życia. Około 4-5 roku życia zauważalne spóźnienie rozwoju psychofizycznego. Osoby te mogą opanować samoobsługę, przy stałej opiece mogą wyuczyć się czynności domowych, ale nie są zdolne do wyuczenia zawodu. Mogą podejmować prace niewymagające kwalifikacji.

    Olimpiady Specjalne - celem Olimpiad Specjalnych jest wspomaganie rozwoju osób z niepełnosprawnością intelektualną poprzez zapewnienie im udziału w treningach i współzawodnictwie sportowym. Drugim, równie ważnym celem jest zwiększenie świadomości społecznej poprzez szerzenie wiedzy na temat możliwości osób z tą formą niepełnosprawności. Zespół Ushera – względnie rzadka choroba genetyczna, która powstaje w wyniku mutacji jednego z 10 genów typowych dla tej choroby. Zespół cechuje głuchota i stopniowa utrata wzroku; jest najczęstszą przyczyną głuchoślepoty.

    Pedagogika osób z niepełnosprawnością intelektualną (pedagogika niepełnosprawnych intelektualnie, oligofrenopedagogika) (grec.: "oligos" - pomniejszenie, "phren" - umysł; pomniejszona, obniżona sprawność umysłowa) dział pedagogiki specjalnej zajmujący się wychowaniem i nauczaniem osób z niepełnosprawnością intelektualną. Podmiotem jest jednostka upośledzona umysłowo, przedmiotem proces jej rewalidacji obejmujący wszechstronny rozwój i przystosowanie do życia w społeczeństwie.

    Geny kodujące białka mechanizmów naprawy DNA człowieka: DNA komórki jest stale narażone na czynniki uszkadzające. Sprawnie działające mechanizmy naprawy DNA funkcjonują w komórkach organizmów zarówno prokariotycznych jak i eukariotycznych. Badania genomu ludzkiego pozwoliły zidentyfikować szereg genów kodujących białka biorące udział w różnorodnych mechanizmach naprawy DNA. Poznano dotąd ponad 130 genów o takiej, udowodnionej lub prawdopodobnej, funkcji. Nowe geny naprawy DNA są ciągle odkrywane dzięki badaniom porównawczym sekwencji genów człowieka i homologów tych genów u organizmów modelowych, takich jak E. coli i S. cerevisiae. Badania te mają znaczenie dla medycyny, ponieważ do tej pory zidentyfikowano już kilkanaście chorób, w których patogenezie mają udział niesprawne mechanizmy naprawy DNA.

    Szkoła Podstawowa Niepubliczna przy Fundacji Pomocy Ludziom Niepełnosprawnym - niepubliczna szkoła specjalna w Warszawie, działająca przy Fundacji Pomocy Ludziom Niepełnosprawnym. Szkoła powstała jako miejsce edukacji dla uczniów z niepełnosprawnością ruchową, głównie z mózgowym porażeniem dziecięcym. Obecnie kształci uczniów z niepełnosprawnością intelektualną, najczęściej sprzężoną z innymi niepełnosprawnościami. Metoda Sangera (metoda dideoksy) – jeden ze sposobów sekwencjonowania DNA; opracowany przez Fredericka Sangera. i nagrodzony nagrodą Nobla w 1980 roku; do dziś stanowi (z różnymi modyfikacjami) podstawę odczytywania sekwencji DNA. Metoda ta polega na kopiowaniu badanej cząsteczki DNA w warunkach in vitro, katalizowanym przez enzym polimerazę DNA.

    Dodano: 27.06.2012. 18:17  


    Najnowsze