تلين عقيدية هيتيروتوبيا (هايتي) هو الشكل الأكثر شيوعاً لتشوه التنمية القشرية (MCD) في مرحلة البلوغ ولكن الأساس الجيني لا يزال غير معروف في بعض الحالات المتفرقة أكثر. مؤخرا قمنا بتطوير استراتيجية لتحديد الجينات المرشحة رواية ل MCDs وتؤكد على دور العامل المسبّب في فيفومباشرة.
العيوب الخلقية التي تنطوي على قشرة الدماغ – المعروف أيضا التشوهات القشرية التنمية (MCD) – أهم أسباب الإعاقة الفكرية وحساب 20-40% من الصرع المقاوم للعقاقير في مرحلة الطفولة. ويسرت تصوير الدماغ عالية الدقة في فيفو تحديد مجموعة كبيرة من MCD تعمل. وعلى الرغم من التقدم الذي تحقق في تصوير الدماغ وتحليل الجينوم وتوليد نماذج حيوانية، سير عمل مباشرة إلى إعطاء الأولوية للجينات المرشحة بشكل منهجي واختبار الآثار الفنية للطفرات المفترضة مفقود. للتغلب على هذه المشكلة، ووضعت استراتيجية تجريبية لتمكين تحديد الجينات المسببة رواية ل MCD والتحقق من صحتها. وتقوم هذه الاستراتيجية على تحديد مناطق الجينوم المرشح أو الجينات عبر الصفيف CGH أو عزمي كل تسلسل ووصف آثار هذه المنظمة أو overexpression من طفرات محددة في تطوير أدمغة القوارض عن طريق الرحم انهانسر. أدى هذا النهج إلى تحديد الجينات C6orf70 ، الترميز لبروتين حويصلية المفترضة، أن الآلية المرضية لتلين عقيدية هيتيروتوبيا، MCD الناجمة عن هجرة الخلايا العصبية التالفة.
قشرة الدماغ يلعب دوراً رئيسيا في العمليات الإدراكية والفكرية والمشاركة في التحكم العاطفي، فضلا عن التعلم والذاكرة. ولذلك فإنه ليس من المستغرب أن العديد من الأمراض العصبية والنفسية نتيجة للتشوهات القشرية التنمية (MCD). مسببات MCD معقدة منذ حصلت على حد سواء وتشارك العوامل الوراثية. انتشار نسبة مصممة وراثيا من MCD التراكمي هو حوالي 2% ومتفرقة في معظم الحالات. على سبيل المثال، قدرت حالات الإصابة بخلل الدماغ الخلقي تكون أعلى من 1 في المائة في السكان، ولوحظت بعض أشكال MCD في أكثر من 14 في المائة من جميع المرضى المصابين بالصرع، وفي 40% من الصرع الشديدة أو مستعصية على الحل1، 2.
تلين عقيدية هيتيروتوبيا (هايتي) هو واحد من MCDs الأكثر شيوعاً وهو الناجمة عن الهجرة غير طبيعي للخلايا العصبية من منطقة البطين (VZ) إلى قشرة الدماغ النامي. فشل الخلايا العصبية لترحيل النتائج في مجموعات من الخلايا العصبية هيتيروتوبيك على طول جدران البطينين الجانبية التي يمكن تصور عادة باستخدام “التصوير بالرنين المغناطيسي” (التصوير بالرنين المغناطيسي). السمات السريرية والتشريحية والتصوير ليتبعها غير متجانسة. قد تتراوح العقيدات الصغيرة والاحادية الثنائية ومتماثل. عقابيل السريرية شيوعاً تشمل الإعاقة الفكرية والصرع3. تم العثور على الطفرات في الجين A فيلامين (أو فلنا)، التي تقوم بتعيين في Xq28، في 100 في المائة أسر التي يتبعها الثنائية المرتبطة بالعاشر وفي 26% من المرضى متفرقة3،4. نموذج نادرة والمتنحية ليتبعها الناجم عن الطفرات في الجينات ARFGEF2 ، التي تقوم بتعيين في 20q13، أبلغ في اثنين من الأقارب الأسر5. مؤخرا، تم تحديد بياليليك الطفرات في الجينات ترميز زوج كادهيرين يجند مستقبلات DCHS1 و FAT4 في تسعة من المرضى المصابين باضطراب مولتيسيستيميك التي تتضمن يتبعها6. ارتبط أيضا يتبعها الهش × متلازمة7، متلازمة ويليامز8، متلازمة ميكروديليشن 22q119، والازدواجية في 5 ف 1510، الحذف في 1 ف 3611، 5q14.3-q1512, 6 ف 2513 و 6q حذف المحطة الطرفية متلازمة14،15،16،17،،من1819، مما يوحي بأن الجينات المسببة الإضافية متناثرة في جميع أنحاء الجينوم. ومع ذلك، يبقى الأساس الوراثي حوالي 74 في المائة من المرضى يتبعها متفرقة أن أوضحت17.
نهج تعيين الجينات الكلاسيكية مثل مصفوفة “التهجين الجينومي المقارن” (صفيف-CGH) أثبتت أن تكون أدوات قوية للكشف عن مجهرية دون تشوهات كروموسومية، بيد مناطق الجينوم وحدد استخدام هذا النهج كبيرة في كثير من الأحيان، وتحتوي على العديد من الجينات.
ظهور تقنيات ضخمة يسلسل موازية (أي كل عزمي التسلسل (ويس) وكل الجينوم تسلسل (WGS)) خفضت إلى حد كبير كل من التكلفة والوقت اللازم لتسلسل أكمله عزمي البشرية أو الجينوم. على الرغم من ذلك، يظل تفسير البيانات ويس والأفرقة العاملة للطعن في معظم الحالات، منذ لكل المتغيرات المريض عشرات إلى مئات (أو حتى الآلاف، واعتماداً من نوع التحليل) الخروج من تصفية البيانات.
لتسريع عملية تحديد الجينات المسببة MCD الجديدة، استراتيجية منهجية رواية الجمع بين CGH صفيف، صمم ويس و في الرحم انهانسر (IUE) فحص الجينات المرشحة. يسمح IUE شكل انتقائي إلغاء تنشيط (أو أوفيريكسبريس) جينات معينة أو الطفرات في أدمغة القوارض، تمكين التقييم السريع لمشاركتهم في18،كورتيكوجينيسيس19. [رني] وساطة-ضربة قاضية أو overexpression من واحد أو أكثر من الجينات المرشحة يتوقع أن يتسبب، عندما يكون مرتبطاً بتطوير المرض، وعيوب مترجمة في الهجرة العصبية و/أو النضج الجينات. عند تحديد الجينات التي المنظمة (أو أوفيريكسبريشن) يستنسخ النمط الظاهري لوحظ في المرضى في القوارض، فإنه يصبح أحد المرشحين معلقة لفحص المرضى متفرقة مع MCD. باستخدام هذا النهج، ونحن مؤخرا كشفت مساهمة حاسمة من الجينات C6orf70 (يعرف أيضا باسم ارمارد) في يتبعها المرضية في المرضى إيواء العناصر المحذوفة الصبغية 6q2716.
MCDs أهم أسباب الإعاقة الفكرية وحساب 20-40 في المائة من الطفولة المقاوم للأدوية الصرع1،2. وقد تزايد الاهتمام ب MCDs هائلة خلال العقد الماضي نتيجة لعاملين رئيسيين. الأول هو التحسن في الدماغ التصوير (لا سيما التصوير بالرنين المغناطيسي)، الذي يسمح للأطباء والعلماء ت?…
The authors have nothing to disclose.
ونحن نشكر الدكتور غ. مكجيليفراي، العلاقات العامة. ج. كلايتون-سميث، دوبينس البنك الدولي العلاقات العامة.، ستريانو ص العلاقات العامة.، و “العلاقات العامة أي” شيفر، روبرستون ل. س العلاقات العامة. والأمير S.F. بركوفيتش لتزويد المرضى MCD. ونشكر الدكتور ميشال واو ودال مي للمشورة التقنية والمساعدة. هذا العمل كانت مدعومة بتمويل من “البرنامج الإطاري سبعة” من الاتحاد الأوروبي، والرغبة في المشروع، والعقد رقم: الصحة-F2-602531-2013، (إلى الخامس، النمو الحقيقي، أ. ر.، والعربية، وجيم)، INSERM (إلى أ. ر. وجيم)، ومؤسسة جيروم لوجون (R13083AA A.F و E.P.P و C.C) و منطقة بروفنس الب كوت دازور (APO2014-DEMOTIC A.A.D وجيم). D.A.K هو “محقق الشباب التطريز” ومعتمد من قبل FWF المنح (I914 و P24367).
Picospritzer III | Parker Hannifin Corp | P/N 051-0500-900 | Intracellular Microinjection Dispense Systems |
Fast Green FCF | Sigma-Aldrich | F7252 | Fast green allow visual monitoring of the injection |
BTX ECM 830 electroporator | BTX Harvard Apparatus | 45-0002 | The ECM 830 is a Square Wave Pulse generator designed for in vitro and in vivo applications |
Microtome HM 650 V | Microm | 10076838 | Microtome HM 650 V vibratome 240V 50/60Hz with vibrating blade |
FluoView 300 | Olympus | The Olympus FluoViewTM 300 is a point-scanning, point-detection, confocal laser scanning microscope designed for biology research application | |
eCELLence software | Glance Vision Technologies | eCELLence is software designed for the quantitive analysis of cell migration | |
Agilent Microarray Scanner Bundle | Array slides | ||
for 1 x 244K, 2 x 105K, 4 x 44K or 8 x 15K | Agilent | Agilent p/n G4900DA, G2565CA or G2565BA | |
for 1 x 1M, 2 x 400K, 4 x 180K or 8 x 60K | Agilent | Agilent p/n G4900DA or G2565CA | |
Hybridization Chamber, stainless | Agilent | Agilent p/n G2534A | Chamber for array CGH hybridization |
Hybridization Chamber gasket slides, 5-pack | Gasket for array CGH hybridization | ||
for 1-pack microarrays or | Agilent | Agilent p/n G2534-60003 | |
for 2-pack microarrays or | Agilent | Agilent p/n G2534-60002 | |
for 4-pack microarrays or | Agilent | Agilent p/n G2534-60011 | |
for 8-pack microarrays | Agilent | Agilent p/n G2534-60014 | |
Hybridization oven | Agilent | Agilent p/n G2545A | |
Hybridization oven rotator for Agilent Microarray Hybridization Chambers | Agilent | Agilent p/n G2530-60029 | |
Thermal cycler with heated lid | Agilent | Agilent p/n G8800A or equivalent | Termal cycler for incubations |
1.5 mL RNase-free Microfuge Tube | Ambion | p/n AM12400 or equivalent | Microcentrifuge |
Magnetic stir bar | Corning | p/n 401435 or equivalent | Instrument for stirring |
Qubit Fluorometer | Life Technologies | p/n Q32857 | Instrument for DNA quantification |
Qubit dsDNA BR Assay Kit, for use with the Qubit fluorometer | Invitrogen | p/n Q32850 | Kit for Qubit fluorometer |
UV-VIS spectrophotometer | Thermo Scientific | NanoDrop 8000 or 2000, or equivalent | Instrument for DNA quantification |
P10, P20, P200 and P1000 pipettes | Pipetman or equivalent | DNA dispensation | |
Vacuum Concentrator | Thermo Scientific | p/n DNA120-115 or equivalent |
Instrument to concentrate DNA |
SureTag Complete DNA Labeling Kit | Agilent | p/n 5190-4240 | DNA Labeling Kit (for Human Samples) |
Purification Columns (50 units) | Agilent | p/n 5190-3391 | DNA Labeling Kit (for Human Samples) |
AutoScreen A, 96-well plates | GE Healthcare | p/n 25-9005-98 | DNA Labeling Kit (for Human Samples) |
GenElute PCR Clean-Up Kit | Sigma-Aldrich | p/n NA1020 | DNA Labeling Kit (for Human Samples) |
Human Genomic DNA | p/n G1521 | DNA Labeling Kit (for Human Samples) | |
For CGH microarrays: | Promega | (female) or p/n G1471 (male) | Array CGH control DNA |
For CGH+SNP microarrays: | Coriell | p/n NA18507, NA18517, NA12891, NA12878, or NA18579 | Array CGH control DNA |
Oligo aCGH/ChIP-on-chip Wash Buffer Kit or | Agilent | p/n 5188-5226 | Array CGH hybridization and wash |
Oligo aCGH/ChIP-on-chip Wash Buffer 1 and | Agilent | p/n 5188-5221 | Array CGH hybridization and wash |
Oligo aCGH/ChIP-on-chip Wash Buffer 2 | Agilent | p/n 5188-5222 | Array CGH hybridization and wash |
Stabilization and Drying Solution | Agilent | p/n 5185-5979 | Array CGH hybridization and wash |
Oligo aCGH/ChIP-on-chip Hybridization Kit | Agilent | p/n 5188-5220 (25) or p/n 5188-5380 (100) | Array CGH hybridization and wash |
Human Cot-1 DNA | Agilent | p/n 5190-3393 | Array CGH hybridization and wash |
Agilent C scanner | Agilent | Scanner for array CGH slides | |
SureSelect XT2 Reagent Kit | Kit for target enrichment | ||
HiSeq platform (HSQ), 16 Samples | Agilent | p/n G9621A | |
HiSeq platform (HSQ), 96 Samples | Agilent | p/n G9621B | |
HiSeq platform (HSQ), 480 Samples | Agilent | p/n G9621C | |
MiSeq platform (MSQ), 16 Samples | Agilent | p/n G9622A | |
MiSeq platform (MSQ), 96 Samples | Agilent | p/n G9622B | |
MiSeq platform (MSQ), 480 Samples | Agilent | p/n G9622C | |
DNA 1000 Kit | Agilent | p/n 5067-1504 | Kit for the separation, sizing and quantification of dsDNA fragments from 25 to 1000 bp. |
High Sensitivity DNA Kit | Agilent | p/n 5067-4626 | Kit for analysis of fragmented DNA or DNA libraries. |
AMPure XP Kit | Kit for automated PCR purification. | ||
5 mL | Agencourt | p/n A63880 | |
60 mL | Agencourt | p/n A63881 | |
450 mL | Agencourt | p/n A63882 | |
Dynabeads MyOne Streptavidin T1 | Isolation and handling of biotinylated nucleic acids | ||
2 mL | Life Technologies | Cat #65601 | |
10 mL | Life Technologies | Cat #65602 | |
Quant-iT dsDNA BR Assay Kit, for the Qubit fluorometer | DNA quantification | ||
100 assays, 2-1000 ng | Life Technologies | Cat #Q32850 | |
500 assays, 2-1000 ng | Life Technologies | Cat #Q32853 | |
Qubit assay tubes | Life Technologies | p/n Q32856 | DNA quantification |
SureSelec tXT2 Capture Libraries | Agilent | depending on the experiment | Kit for libraries capture |
SureCycler 8800 Thermal Cycler | Agilent | p/n G8800A | DNA amplification |
96 well plate module for SureCycler 8800 Thermal Cycler | Agilent | p/n G8810A | DNA amplification |
SureCycler 8800-compatible 96-well plates | Agilent | p/n 410088 | DNA amplification |
Optical strip caps | Agilent | p/n 401425 | DNA amplification |
Tube cap strips, domed | Agilent | p/n 410096 | DNA amplification |
Compression mats | Agilent | p/n 410187 | DNA amplification |
2100 Bioanalyzer Laptop Bundle | Agilent | p/n G2943CA | DNA amplification |
2100 Bioanalyzer Electrophoresis Set | Agilent | p/n G2947CA | DNA amplification |
Covaris Sample Preparation System, E-series or S-series | Covaris | DNA shearing | |
Covaris sample holders | p/n 520078 | DNA shearing | |
Nutator plate mixer | BD Diagnostics | p/n 421105 or equivalent | Plate Mixer |
GaIIx | Illumina | next generation sequencing machine |