Summary

유전 Transthyretin Ala97Ser의 유전 분석 관련 Amyloidosis

Published: June 09, 2018
doi:

Summary

여기, 우리는 예를 들어 Ala97Ser, 대만, 가장 일반적인 발병 변이 사용 하 여 유전 transthyretin amyloidosis의 진단에 대 한 점 돌연변이의 존재를 확인 하는 프로토콜 제시.

Abstract

유전자 검사 이며 유전 transthyretin에 대 한 가장 신뢰할 수 있는 테스트 관련 amyloidosis transthyretin amyloidosis (ATTR)의 대부분의 경우에서 수행 되어야 합니다. 속성은 유형이 다른 고기;와 희귀 하지만 치명적인 질병 따라서, 진단 때로는 지연 됩니다. 관심과 ATTR 신흥 치료의 초기 발현에 광범위 한 인식 증가 함께 transthyretin (TTR) 유전자를 포함 하 여 적절 한 진단 연구, 테스트, 종류를 확인 하 고 ATTR의 변종 따라서 예 후를 개선 하기 위해 근본적인. 중 합 효소 연쇄 반응 (PCR) 방법으로 유전자 분석 TTR 점 돌연변이의 존재를 훨씬 더 신속 하 게 확인 하 고 남쪽 오 점 등 기존 방법 보다 안전. 여기, 우리가 ATTR Ala97Ser 돌연변이, 대만에서 가장 일반적인 발병 돌연변이의 유전자 확인을 보여 줍니다. 프로토콜 구성 4 가지 주요 단계: 수집 전 혈 견본, DNA 추출, PCR와 모든 4 개의 TTR exons의 유전자 분석 및 DNA 연속.

Introduction

Transthyretin (TTR) amyloidosis (ATTR) 조직의 유전 amyloidosis1, 가장 일반적인 형태 이며 transthyretin (TTR) 유전자2상 염색체 지배적 상속 된 돌연변이 의해 발생할 수 있습니다. TTR 돌연변이 tetrameric 단백질 구조를 불안정 하 게 하 고 녹말 체 소2로 재어셈블합니다 단위체로 그것의 분리 이어질. 100 amyloidogenic TTR 변이 보고 전세계1되었습니다. 중 합 효소 연쇄 반응 (PCR) 방법으로 유전자 분석 TTR 점 돌연변이의 존재를 확인 하 고 피하는 남쪽 오 점3에 비해 방사성 레이블이 프로브의 처리를 포함 하는 장점이 있다. PCR은 현대 과학4에 수많은 분야에 적용 된, 쉽게, 저렴 한, 빠르고 신뢰할 수 있는 기술입니다.

이 진보 및 치명적인 질병의 조기 진단의 phenotypic이 주어진 도전 이다. 관심과 ATTR 신흥 치료5의 초기 발현에 광범위 한 인식 증가, TTR 유전자 검사를 포함 한 적절 한 진단 연구는 따라서 비판적으로 예 후를 개선 하기 위해 근본적인. 또한, 다른 변이 특성의 다른 penetrance, 발병 연령, 진행, 질병의 심각도, 메디아 생존, 간 이식, 또는 TTR 안정기2,6, 효능의 패턴에 연관 된 고 가변도 신경학 적인 참여의 유전 상담7,,89에 대 한 큰 의미를가지고. 게다가, 매우 정확한 유전자 검사는 두 가지 유형의 속성을 구분 하는 유일한 도구: 유전 (돌연변이) 및 야생 유형 (비 돌연변이 형태, 치 조직의 amyloidosis, 특수)7. 그것은 치료2넓게 변화 하기 때문에, 속성의 종류를 확인 하는 것이 필수적입니다. 그러므로, TTR 유전자 검사의 stepwise 프로토콜을 설명 하는 증가 필요는 없다.

돌연변이 검출 하는 분자 접근 방식은 예를 들어 Ala97Ser, 대만, 가장 일반적인 발병 변이 사용 하 여 그림 것입니다. 수정 DNA 추출 단계에서 사용 되는 세 가지 솔루션의 양을 줄일 하 고 충분 한 양의 DNA 생성 합니다. 이 프로토콜에서 모든 4 개의 TTR exons 지역 5′ 상류 3′ 하류, 발기인, introns를 포함 하 여 동안, 분석 되었다 그리고 번역 되지 않은 영역 (UTR) 시퀀싱 하지 했다.

Protocol

임상 실험실 개선 개정 (CLIA) 1988 년의 기관 검토 위원회의 장 궁 메모 리얼 병원에서 승인 하는 규정 요구 사항에 따라 실시 되었다 테스트 실험실에서 수행 하 고 대학 (라이센스 번호 100-4470A3 및 104-2462A3). 동의 모든 환자에서 얻은 했다. 1. 혈액 표본 수집 상업적으로 사용할 수 있는 치료를 EDTA 튜브로 전체 혈액을 수집 합니다. 부드럽게 혼합 하 고 처리까지 4 ° C에서 …

Representative Results

Agarose 젤 전기 이동 법 두 환자와 exon TTR 유전자 (그림 1)의 4에 대 한 454 bp의 PCR 제품을 포함 한 예상된 크기에의 한 건강 한 개별 계시 밴드. 그림 1 . 젤 전기 이동 법 묘사 PCR 증폭 TTR 유전자. 일반: 건강 한 ?…

Discussion

프로토콜 내에서 두 가지 중요 한 단계가 있습니다. 첫째, 백혈구 세포의 충분 한 수를 위해, hemodiluted 견본 피할된11이어야 한다. 둘째, 적절 한 PCR 뇌관의 사용이 이다 신뢰할 수 있는 결과12를 기본. 디자인 뇌관4,13; 뇌관 폭발 웹 도구를 사용 하는 우리 4 개의 TTR exons의 각 측에 40의 기본적인 쌍의 최소 처리 되어야 합…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리가 실험에서 그녀의 도움에 대 한 미스 신 재미 우 감사 하고자 합니다. 이 연구는 장 공 의학 연구 프로그램 (CMRPG3C0371, CMRPG3C0372, CMRPG3C0373)와 IRB 100-4470A3, 104-2462A3, 대만에서 교부 금에 의해 지원 되었다.

Materials

EDTA-treated tubes BD
DNA Extraction Kit Stratagen 200600
NanoDrop ND2000 spectrophotometer  Thermo Fisher Scientific NanoDrop 2000
Delicate Task Wipers Kimberly-Clark Kimtech Science Kimwipes
AmpliTaq Gold 360 DNA Polymerase kit Applied Biosystems 4398823
TTR gene intronic primers  Exon1 F: 5’-TCAGATTGGCAGGGATAAGC-3’
Exon1 R: 5’-GCAAAGCTGGAAGGAGTCAC-3’
Exon2 F: 5’-TCTTGTTTCGCTCCAGATTTC-3’
Exon2 R: 5’-TCTACCAAGTGAGGGGCAAA-3’
Exon3 F: 5’-GTGTTAGTTGGTGGGGGTGT-3’
Exon3 R: 5’-TGAGTAAAACTGTGCATTTCCTG-3’
Exon4 F: 5’-GACTTCCGGTGGTCAGTCAT-3’
Exon4 R: 5’-GCGTTCTGCCCAGATACTTT-3’
thermocycler Applied Biosystems GeneAmp PCR System 9700
electrophoresis cell  ADVANCE Mupid-2plus
DNA ladder Protech PT-M1-100
dye BioLabs B7021
AlphaImager EC Alpha Innotech AlphaImager EC
automatic sequencer  Applied Biosystems 3730xl DNA Analyzer

Referências

  1. Planté-Bordeneuve, V., Said, G. Familial amyloid polyneuropathy. The Lancet Neurology. 10 (12), 1086-1097 (2011).
  2. Planté-Bordeneuve, V., et al. Long-term treatment of transthyretin familial amyloid polyneuropathy with tafamidis: a clinical and neurophysiological study. Journal of Neurology. 264 (2), 268-276 (2017).
  3. Nichols, W. C., Benson, M. D. Hereditary amyloidosis: detection of variant prealbumin genes by restriction enzyme analysis of amplified genomic DNA sequences. Clinical Genetics. 37 (1), 44-53 (1990).
  4. Lorenz, T. C. Polymerase Chain Reaction: Basic Protocol Plus Troubleshooting and Optimization Strategies. Journal of Visualized Experiments. (63), e3998 (2012).
  5. Hsu, H. C., et al. Phenotypic expressions of hereditary Transthyretin Ala97Ser related Amyloidosis (ATTR) in Taiwanese. BMC Neurology. 17 (1), 178 (2017).
  6. Barroso, F. A., et al. Long-term safety and efficacy of tafamidis for the treatment of hereditary transthyretin amyloid polyneuropathy: results up to 6 years. Amyloid. 24 (3), 194-204 (2017).
  7. Rapezzi, C., et al. Disease profile and differential diagnosis of hereditary transthyretin-related amyloidosis with exclusively cardiac phenotype: an Italian perspective. European Heart Journal. 34 (7), 520-528 (2013).
  8. Mariani, L. L., et al. Genotype-phenotype correlation and course of transthyretin familial amyloid polyneuropathies in France. Annals of Neurology. 78 (6), 901-916 (2015).
  9. Hammarström, P., Jiang, X., Hurshman, A. R., Powers, E. T., Kelly, J. W. Sequence-dependent denaturation energetics: A major determinant in amyloid disease diversity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99, 16427-16432 (2002).
  10. Johnson, M., Zaretskaya, I., Raytselis, Y., Merezhuk, Y., McGinnis, S., Madden, T. L. NCBI BLAST: a better web interface. Nucleic Acids Research. 36, 5-9 (2008).
  11. Fox, A. J., et al. Next generation sequencing for the detection of actionable mutations in solid and liquid tumors. Journal of Visualized Experiments. (115), (2016).
  12. Date, Y., Nakazato, M., Kangawa, K., Shirieda, K., Fujimoto, T., Matsukura, S. Detection of three transthyretin gene mutations in familial amyloidotic polyneuropathy by analysis of DNA extracted from formalin-fixed and paraffin-embedded tissues. Journal of the Neurological Sciences. 150 (2), 143-148 (1997).
  13. Ye, J., Coulouris, G., Zaretskaya, I., Cutcutache, I., Rozen, S., Madden, T. L. Primer-BLAST: a tool to design target-specific primers for polymerase chain reaction. BMC Bioinformatics. 13, 134 (2012).
  14. Green, M. R., Sambrook, J. . Molecular cloning: A laboratory manual. , (2012).
  15. Buckingham, L., Flaws, M. L. . Molecular diagnostics: Fundamentals, methods, and clinical applications. , (2012).
  16. Tan, S. C., Yiap, B. C. DNA, RNA, and Protein Extraction: The Past and The Present. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2009, (2009).
  17. Rapezzi, C., et al. Systemic cardiac amyloidoses: disease profiles and clinical courses of the 3 main types. Circulation. 120 (13), 1203-1212 (2009).
  18. Gertz, M. A., Dispenzieri, A., Sher, T. Pathophysiology and treatment of cardiac amyloidosis. Nature Reviews Cardiology. 12 (2), 91-102 (2015).
  19. Vrana, J. A., et al. Clinical diagnosis and typing of systemic amyloidosis in subcutaneous fat aspirates by mass spectrometry-based proteomics. Haematologica. 99 (7), 1239-1247 (2014).
  20. Nakamura, M., et al. Identification of a new transthyretin variant (Ile49) in familial amyloidotic polyneuropathy using electrospray ionization mass spectrometry and nonisotopic RNase cleavage assay. Human Heredity. 49 (4), 186-189 (1999).
  21. Ueda, M., Ando, Y. Recent advances in transthyretin amyloidosis therapy. Translational Neurodegeneration. 3, 19 (2014).
  22. Brown, E. E., et al. Genetic testing improves identification of transthyretin amyloid (ATTR) subtype in cardiac amyloidosis. Amyloid. 24 (2), 92-95 (2017).
  23. Tasaki, M., et al. Rapid detection of wild-type and mutated transthyretins. Annals of Clinical Biochemistry. 53 (4), 508-510 (2015).
  24. Plante-Bordeneuve, V., et al. Diagnostic pitfalls in sporadic transthyretin familial amyloid polyneuropathy (TTR-FAP). Neurology. 69 (7), 693-698 (2007).
  25. Hsu, J. L., et al. A prospective, observational study of patients with uncommon distal symmetric painful small-fiber neuropathy. PLoS ONE. 12 (9), 0183948 (2017).
  26. Salvi, F., Pastorelli, F., Plasmati, R., Bartolomei, I., Dall’Osso, D., Rapezzi, C. Genotypic and phenotypic correlation in an Italian population of hereditary amyloidosis TTR-related (HA-TTR): Clinical and neurophysiological aids to diagnosis and some reflections on misdiagnosis. Amyloid. 19, 58-60 (2012).
  27. Suhr, O. B., Lundgren, E., Westermark, P. One mutation, two distinct disease variants: Unravelling the impact of transthyretin amyloid fibril composition. Journal of Internal Medicine. 281 (4), 337-347 (2017).
  28. Vilà-Rico, M., et al. Quantitative analysis of post-translational modifications in human serum transthyretin associated with familial amyloidotic polyneuropathy by targeted LC-MS and intact protein MS. Journal of Proteomics. 127, 234-246 (2015).
check_url/pt/57743?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Hsu, H., Liao, M., Hsu, J., Lee, Y., Ro, L. Genetic Analysis of Hereditary Transthyretin Ala97Ser Related Amyloidosis. J. Vis. Exp. (136), e57743, doi:10.3791/57743 (2018).

View Video