Μελέτη πολυμορφισμών μιτοχονδριακού DNA στο φυσιολογικό πληθυσμό

Abstract

Πρόσφατα, ένας μεγάλος αριθμός μεταλλάξεων που ανιχνεύθηκαν σε μιτοχονδριακά γονίδια tRNA έχει συνδεθεί με την εμφάνιση εξαιρετικά ετερογενών ασθενειών με ποικίλα κλινικά συμπτώματα στον άνθρωπο. Ο λόγος για τον οποίο συμβαίνει αυτό έγκειται στον κεντρικό ρόλο των μορίων tRNA στη μιτοχονδριακή πρωτεϊνοσύνθεση, όπου εμπλέκονται στη σύνθεση ενζύμων, απαραίτητων για τον ενεργειακό μεταβολισμό. Στην πλειοψηφία των μιτοχονδριακών μορίων tRNA έχουν παρατηρηθεί τόσο πολυμορφικές μεταλλάξεις, όσο και μεταλλάξεις οι οποίες έχουν χαρακτηρισθεί ως παθογόνες. Οι πρώτες δεν επηρεάζουν τη δομική ακεραιότητα ή τη λειτουργικότητα των μιτοχονδριακών tRNAs και εμπλουτίζουν τον πληθυσμό με νέα γενετική ποικιλότητα, πάνω στην οποία θα δράσουν συστηματικές ή τυχαίες διεργασίες. Οι δεύτερες προκαλούν δυσλειτουργία στο μιτοχόνδριο με αποτέλεσμα την εμφάνιση κάποιας ασθένειας. Στην παρούσα μελέτη εξετάστηκε η ύπαρξη μεταλλάξεων σε 13 μιτοχονδριακά γονίδια σε πληθυσμό φυσιολογικών ατόμων από την περιοχή της Θεσσαλίας. Ειδικότερα τα γονίδια που μελετήθηκαν ήταν τα: tRNAThr, tRNAPro, tRNASer(UCN), tRNAAsp , tRNAGlu , tRNATrp , tRNAAla, tRNAIle, tRNAG,n, tRNAMet, tRNAAsn, tRNACys και tRNATyr. Η διαδικασία που ακολουθήθηκε ήταν η συλλογή δειγμάτων ολικού αίματος 40 ατόμων, η απομόνωση DNA και η ενίσχυση με αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR) των παραπάνω γονιδίων καθώς και τμημάτων των παρακείμενων γονιδίων. Ακολούθως, η ανίχνευση των μεταλλάξεων στα προϊόντα PCR πραγματοποιήθηκε με την τεχνική του πολυμορφισμού διάταξης μονής αλυσίδας (SSCP) και η περαιτέρω ταυτοποίηση τους επετεύχθη ύστερα από ταυτοποίηση της αλληλουχίας του DNA τους (sequencing). Συνολικά, ανιχνεύθηκαν έξι ήδη ταυτοποιημένοι πολυμορφισμοί από τους οποίους οι πέντε εντοπίζονται σε γονίδια tRNA, ενώ ο ένας εντοπίζεται στο γονίδιο της υπομονάδας II της οξειδάσης του κυτοχρώματος c (MT-C02). Αξίζει να σημειωθεί ότι ανιχνεύθηκε και μια μετάλλαξη στο γονίδιο tRNATyr για την οποία δεν υπάρχει καμιά αναφορά στην βιβλιογραφία και παρατηρείται για πρώτη φορά. Τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας συμβάλλουν στην δημιουργία μιας βάσης δεδομένων των μιτοχονδριακών μεταλλάξεων στο φυσιολογικό πληθυσμό, ώστε να είναι δυνατή η σύγκριση των μεταλλάξεων που εμφανίζονται στις παθολογικές καταστάσεις με τις μεταλλάξεις του φυσιολογικού πληθυσμού. Κάτι που δεν υπάρχει ως τώρα στην Ελλάδα.