Spinal musküler atrofi hastalığı tanısında kullanılabilecek NGS-tabanlı dizi analizi kitinin geliştirilmesi
Development of an NGS-based sequence analysis kit for the diagnosis of spinal muscular atrophy disease
- Tez No: 896204
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BUKET KOSOVA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Genetik, Biotechnology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Sağlık Biyoinformatiği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
Spinal mUsküler atrofi (SMA), en yaygın ve ciddi genetik hastalıklardan biridir. SMA, otozomal resesif kalıtım gösteren nörodejeneratif bir hastalıktır. Canlı doğumdaki görülme sıklığı 1/6,000-10,000 ve taşıyıcı sıklığı da 1/40-60 olan hastalık Pediatrik nöromusküler hastalıklarda; Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) den sonra 2. en sık görülen ve fatal hastalıklarda ise Cystic Fibrosis (CF) ten sonra 2. en sık görülen hastalıktır. SMA'nın hızlı ve doğru tanısı yenidoğan döneminde, özellikle hayatı tehdit eden bulgulara eşlik ettiğinde, önemlidir. Günümüzde SMA tanısı çok zahmetli ve vakit alan klasik genetik analizlerle konulur, genetik analizlerde de genellikle MLPA veya restriksiyon enzim kesim yöntemleri kullanılır. Yeni nesil DNA dizileme (NGS) tabanlı genişletilmiş taşıyıcı tarama yöntemi, SMN1 ve SMN2 genin kopya sayısını ekstra deney yapmadan ve örnek sayısı artıkça daha düşük maliyet performansıyla tespit edebilir. Amaç: Bu tez çalışmasının temel amacı; Hibridizasyona dayalı hedef zenginleştirme ile paralel dizi sekanslama veya NGS yöntemlerinin birleştirilmesiyle popülasyon bazlı SMN1 geninin kopya sayısı ve dizi varyasyonlarının araştırılması amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntem: SMN1 genine özgün primerlerin tasarımı yapıldıktan sonra Long-range PCR yöntemi kullanılarak hedef zenginleştirme işlemi yapılmıştır. Kütüphane hazırlığının ardından, yüksek okuma kapasitesine sahip MGI(DNBSEQ-G400) cihazında örneklerin yürütülmesi sağlanmıştır. Sekans cihazından elde edilen ham veriler tarafımızdan geliştirilen özel biyoinformatik araçları ile Linux işletim sistemi bilgisayarda analiz edilmiştir.Bulgular: Testin SMN1 ve SMN2 geninin ekzonik nokta mutasyonlarının tespitinin yanı sıra SMN1 geninde; 2 kopyaya sahip sağlıklı bireyleri ve 1 kopyaya sahip SMA taşıyıcılarını ve sıfır kopya sayısına sahip hastaların ve SMN2 kopya sayısını tespit etme duyarlılığı >%99'dur.Tartışma: Geliştirilmesi amaçlanan yöntem ve kit prototipiyle SMA'ya neden olan SMN1 genindeki mutasyonlar hedeflenerek, moleküler genetik ve biyoinformatik analizlerinin yeni nesil DNA dizi analizi cihazlarında gerçekleştirilmesi planlanmıştır. Maliyeti düşük olacağı öngörülen bu test ile SMN1 genindeki fonksiyonel mutasyon ve mutasyon tipleri belirlenerek, hastalara hızlı ve doğru genetik tanıları konulacaktır. Bu çalışmada, NGS yöntemi ile yeni, kapsamlı bir SMN1 geni kopya sayısı ve dizi varyantlarının tespiti yöntemini geliştirmiştir ve çalışılan tüm DNA'larda SMA taşıyıcılık oranları gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Spinal muscular atrophy (SMA) is one of the most common and serious genetic diseases. SMA is a neurodegenerative disease with autosomal recessive inheritance. The incidence in live births is 1/6,000-10,000 and the carrier frequency is 1/40-60. In pediatric neuromuscular diseases; it is the 2nd most common disease after Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) and the 2nd most common fatal disease after Cystic Fibrosis (CF). Rapid and accurate diagnosis of SMA is important in the neonatal period, especially when accompanied by life-threatening findings. Today, SMA diagnosis is made with very laborious and time-consuming classical genetic analyses, and MLPA or restriction enzyme digestion methods are generally used in genetic analyses. Next-generation DNA sequencing (NGS)-based expanded carrier screening method can detect the copy number of SMN1 and SMN2 genes without additional experiments and with lower cost performance as the number of samples increases. Objective: The main purpose of this thesis study; It was aimed to investigate the copy number and sequence variations of the SMN1 gene based on population by combining hybridization-based target enrichment with parallel array sequencing or NGS methods. Materials and Methods: After the design of primers specific to the SMN1 gene, target enrichment was performed using the Long-range PCR method. After library preparation, samples were run on the MGI(DNBSEQ-G400) device with high reading capacity. The raw data obtained from the sequencing device were analyzed on a Linux operating system computer with special bioinformatics tools developed by us. Findings: In addition to the detection of exonic point mutations of SMN1 and SMN2 genes, the test also detected the following in the SMN1 gene; The sensitivity to detect healthy individuals with 2 copies and SMA carriers with 1 copy and patients with zero copy number and SMN2 copy number is >99%.Discussion: With the method and kit prototype intended to be developed, mutations in the SMN1 gene causing SMA are targeted and molecular genetic and bioinformatic analyses are planned to be performed on new generation DNA sequence analysis devices. With this test, which is expected to be low cost, functional mutations and mutation types in the SMN1 gene will be determined and patients will be diagnosed quickly and accurately. In this study, a new, comprehensive SMN1 gene copy number and sequence variant detection method has been developed with the NGS method and SMA carrier rates have been shown in all studied DNAs.
Benzer Tezler
- Aile hekimliği asistanlarının spinal musküler atrofi hakkında bilgi ve tutumlarının değerlendirilmesi
Evaluation of knowledge and attitudes of family medicine assistants about spinal muscular atrophy
ŞEYMA TORUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
Aile Hekimliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiAile Hekimliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA MELTEM KOÇ
DOÇ. DR. GÜLSEREN PAMUK
- SMN1 gen delesyonu dışlanmış spinal musküler atrofi ön tanılı çocuklarda etiyolojinin tüm ekzom dizi analizi verilerine dayanarak retrospektif olarak araştırılması
Investigation of the etiology in the children with a presumptive diagnosis of spinal muscular atrophy, whose SMN1 gene deletion was excluded, based on the retrospective data from whole exome sequence analysis
ABDULLAH SEZER
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2020
GenetikGazi ÜniversitesiTıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA TUĞ
PROF. DR. MEHMET ALİ ERGÜN
- Investigation of motor neuron diseases by wes: genetic dissection of a Turkish ALS cohort
Tüm ekzom dizileme ile motor nöron hastalıklarının analizi: Türk ALS kohortunun genetik incelenmesi
FULYA AKÇİMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
GenetikBoğaziçi ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA BATTALOĞLU
PROF. DR. AYŞE NAZLI BAŞAK
- ÇOMÜ Tıbbi Genetik Tanı Merkezi'nde spinal musküler atrofi ön tanısı veya taşıyıcılığı açısından genotiplendirilen olguların SMN1/SMN2 genlerinin kopya sayılarının retrospektif analizi
The retrospective analysis of SMN1/SNM2 copy numbers in sma pre-di̇agnosi̇s patients and in healthy controls tested at COMU medical genetics diagnosis center
MENEKŞE ÖZTÜRK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2020
GenetikÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiTıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SILAN
- Üreme çağındaki kadınların spinalmusküler atrofi hastalığı ve taramasıhakkında bilgi düzeyinin ölçülmesi
Measuring the level of knowledge aboutspinal muscular atrophy disease and screeningof reproductive women
AHMET KIVANÇ KÖSEOĞLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
Aile HekimliğiSağlık Bilimleri ÜniversitesiAile Hekimliği Ana Bilim Dalı
PROF. SEÇİL ARICA