Sameindalæknisfræði (Klínískar DNA greiningar)

Question 1

DNA rannsóknir til sjúkdómsgreininga

Answer 1

Til þess að greina ýmsa sjúkdóma er hægt að gera rannsóknir á upplagserfðaefni (constitutional DNA) og er það gert með tvennt að markmiði:

• Til staðfestingar á sjúkdómsgreiningu.
• Við áhættumat einstaklings eða ættingja hans.

Question 2

Hvað þarf fyrst og fremst að hafa í huga við notkun DNA greiningar til að greina sjúkdóm?

Answer 2

Hvernig erfist sjúkdómurinn?
Sjúkdómar geta verið fjölþátta eða eingena.

• Fjölþátta sjúkdómur: DNA rannsóknir geta hugsanlega stutt eða veikt sjúkdómsgreiningu, en almennt koma DNA rannsóknir að litlu gagni við greiningu fjölþátta sjúkdóma. Hægt er þó að meta áhættu á fjölþátta sjúkdómi með ýmsum þáttum, þ.m.t. einbasa erfðabreytileikum í sumum tilvikum.
• Eingena sjúkdómur: Ef sjúkdómurinn er eingena að þá verður gallaða geniðo að vera þekkt til þess að hægt sé að nota DNA rannsóknir til greiningar. Ef að gen er ekki þekkt að þá er hægt að meta áhættu á eingena sjúkdómnum með öðrum hætti, t.d. út frá stöðu einstaklings í ættartré og lífefnarannsóknum.

Question 3

Gerðir stökkbreytinga

Answer 3

• Brottfall (1 bp - megabasar)
• Innskot (basapara eða raða)
• Endurröðun raða
• Skipti á einstökum bösum í táknröð, getur leitt til:
  
  • -> Þögullar breytingar (engin amínósýrubreyting)
  • -> Skiptibreytingar (einni amínósýru breytt í aðra)
  • -> Markleysubreytingar (stoppbreyting, eða nonsense mutation, þýðing stöðvast)
• Stökkbreyting í splæsistæði (rangt mRNA myndast)
• Aukning á trínúkleótíðaendurtökum
• Breytingar utan við genið sem hafa áhrif á virkni þess

Question 4

Afleiðingar stökkbreytinga fyrir líffræðilega virkni gena

Answer 4

Stökkbreytingar geta valdið:

• Tapi á virkni.
• Nýrri tegund af virkni.
• Engum áhrifum.
• Áhrifum á önnur gen.
• Brottfalli sem nær yfir fleiri en eitt gen (Contigous gene deletion syndrome = Heilkenni brottfalls samstæðra raða).

Question 5

Greining stökkbreytingar í meingeni fer eftir gerð og eðli stökkbreytingarinnar

Answer 5

• Ef grunur er um sjúkdóm sem er vegna ákveðinnar skilgreindrar stökkbreytingar í ákveðnu geni að þá eru framkvæmd stökkbreytingapróf. Þá er prófað hvort að þessar ákveðnu stökkbreytingar séu til staðar hjá sjúklingi eða ekki. Auðvelt, já eða nei svar.
• Ef grunur er um sjúkdóm sem er vegna margvíslegra mismunandi stökkbreytinga (í geni) að þá þarf að gera stökkbreytingaleit, þ.e. það þarf að leita að stökkbreytingum.
  Góð stökkbreytingaleit felst í bæði raðgreiningu táknraðar og prófun fyrir brottfalli eða tvöföldun t.d. MLPA.

Question 6

Stökkbreytingapróf sem byggir á PCR og bræðslumarksgreiningu

Answer 6

Þreifari binst ivð DNA röð sem er til rannsóknar. Ef stökkbreyting er til staðar (að þá verður einbasa mispörun og binding verður veikari, svo) að þá hækkar bræðslumarkið.

Question 7

Stökkbreytingaleit

Answer 7

Hefur takmarkað næmi og greinir ekki allar stökkbreytingar.

Vert er að hafa í huga að ef engin stökkbreyting finnst þá þarf það ekki að merkja að engin stökkbreyting sé til staðar.
Auk þess er vert að hafa í huga að ef breyting finnst í DNA röð að þá er oft óvíst hvort hún hafi áhrif á virkni gens.

Question 8

Aðferðir við stökkbreytingaleit

Answer 8

• Raðgreining allrar táknaraðar gens og annarra lykilraða þess: Greinir breytingar í basaröð.
• PCR á rauntíma, qPCR: Greinir breytingar í magni erfðaefnisraða t.d. brottfall eða tvöföldun.
• ddPCR (droplet digital PCR): Er gott til magnmælinga.
• Multiplex Ligation Probe Amplification: Greinir brottföll og tvöfaldanir. Afbrigði af PCR og magngreiningu á hárpípuraðgreini.

Question 9

Aðrar aðferðir til að rannsaka marga staði í erfðaefninu samtímis

Answer 9

• DNA örflögugreiningar (microarray analysis): Eru notaðar til þess að leita að brottfalli, tvöföldun eða endurröðun á erfðaefni víðsvegar á litningum. (Sumar flögur greina einnig tap á arflbendni eins og sést ef litningapar er frá sama foreldri eða ef skyldileiki er milli foreldra.)
• RNA örflögugreiningar: Eru notaðar til þess að kanna breytingar á tjáningu margra gena samtímis.
• Háafkastaraðgreiningar (next generation sequencing): Þetta er ný tækni sem leyfir raðgreiningu gríðarmargra erfðaefnisraða samtímis. Raðgreinir stuttar (tugir til hundruða basapara langar) sameindir. Raðgreina fjölda gena samtímis sem valda ákveðnum sjúkdómi eða einkennum (fjölgenarannsókn - panel rannsókn). Hvert svæði er raðgreint oft.

Question 10

Flokkun breytinga

Answer 10

Fer eftir staðsetningu breytingarinnar í erfðaefninu, eðli amínósýrubreytingarinnar sem verður og varðveislu og reynslu.

Til eru tölvuforrit til að hjálpa til við mat á því hvort að breyting í DNA röð gens sé meinlaus, meinvaldandi eða með óþekkta klíníska greiningu.

Question 11

Hvað þýðir nafngiftin p.Arg117His?

Answer 11

Mislestursbreyting. Breyting hefur orðið á próteininu vegna þess að amínósýran His kom í stað Arg í 117. amínósýru.

Question 12

Hvað þýðir nafngiftin p.Gly542*?

Answer 12

Markleysubreyting. Stopp kóði hefur komið í stað Gly í 542. amínósýru. Þetta er yfirleitt meinvaldandi breyting.

Question 13

Hvað þýðir nafngiftin c.1162G>A?

Answer 13

Stökkbreyting í táknröð (copy), þar sem A hefur komið í stað G (G hefur breyst í A) í basa 1162.

Question 14

Hvað þýðir g. skammstöfun?

Answer 14

Þá er miðað við erfðamengisröð, ekki táknröð.

Question 15

Hvað þýðir nafngiftin m.6232_ 6236del?

Answer 15

Eyðing hefur verið í erfðamengi hvatbera (mítókondríu) á milli 6232 og 6236.