Mentální retardace (MR) je závažné onemocnění, které postihuje celosvětově 1-3% dětí. Geneticky podmíněná MR může být vyvolána změnami na mnoha úrovních celé genetické informace od chromozomálních aberací až po změny jediného genu. Celosvětově jsou popsány stovky genů asociovaných s touto nemocí, ale testování takového množství genů u pacientů s MR je nákladné, zdlouhavé a má nízkou efektivitu. V této práci byla provedena CNV analýza 59 pacientů s MR metodami SNP array a MLPA po vyloučení chromozomálních aberací a Syndromu fragilního X. Klinický význam nalezených CNV a anotace genů zasažených těmito variantami byly stanoveny pomocí genetických databází (ClinVar, DECIPHER, OMIM) pro účely masivně paralelního sekvenování (MPS). Celkem bylo anotováno 42 genů, které jsou asociovány s poškozením centrálního nervového systému, abnormálním vývojem corpus callosum, degenerací/špatnou funkcí neuronů v mozku a/nebo epilepsií, popř. abnormálním EEG. Tyto geny považujeme za významné z hlediska genetické diagnostiky mentální retardace, a proto navrhujeme jejich zařazení do panelů masivně paralelního sekvenování, které by umožnilo identifikovat přítomnost sekvenčních změn těchto genů. Důkladný výběr genů pro tyto účely by mohl zvýšit efektivitu a snížit finanční náklady celé genetické diagnostiky pacientů s mentální retardací.
Anotace v angličtině
Intellectual disability (ID) is a serious disorder that affects 1-3 % of children worldwide. Genetic conditioned ID can be induced by changes at many levels of the entire genetic information, such as chromosomal aberrations or changes in single genes. Hundreds of genes were associated with this disorder, but the testing of so much genes in ID patients is expensive, time-consuming and low-efficiency. CNV analysis was prepared in 59 patients with ID by MLPA and SNP array. Chromosomal aberrations and Fragile X syndrome were excluded. The clinical significance of the found CNVs and the annotation of the affected genes was determined using genetic databases (ClinVar, DECIPHER, OMIM) for purposes of next generation sequencing (NGS). In total, 42 annotated genes that are associated with central nervous system damage, abnormal development of the corpus callosum, degeneration/malfunction of brain's neurons and/or epilepsy, alternatively abnormal EEG. We consider these genes to be important for genetic diagnosis of intellectual disability, and therefore we suggest their inclusion in next generation sequencing panels to identify the presence of sequence changes in these genes. A thorough selection of genes for these purposes could increase efficiency of testing and so does reduce the cost of the entire genetic diagnosis of intellectual disability patients.
Klíčová slova
mentální retardace, variabilita počtu kopií, MLPA, aCGH, SNP array
Klíčová slova v angličtině
intellectual disability, copy number variants, MLPA, aCGH, SNP array
Rozsah průvodní práce
43
Jazyk
CZ
Anotace
Mentální retardace (MR) je závažné onemocnění, které postihuje celosvětově 1-3% dětí. Geneticky podmíněná MR může být vyvolána změnami na mnoha úrovních celé genetické informace od chromozomálních aberací až po změny jediného genu. Celosvětově jsou popsány stovky genů asociovaných s touto nemocí, ale testování takového množství genů u pacientů s MR je nákladné, zdlouhavé a má nízkou efektivitu. V této práci byla provedena CNV analýza 59 pacientů s MR metodami SNP array a MLPA po vyloučení chromozomálních aberací a Syndromu fragilního X. Klinický význam nalezených CNV a anotace genů zasažených těmito variantami byly stanoveny pomocí genetických databází (ClinVar, DECIPHER, OMIM) pro účely masivně paralelního sekvenování (MPS). Celkem bylo anotováno 42 genů, které jsou asociovány s poškozením centrálního nervového systému, abnormálním vývojem corpus callosum, degenerací/špatnou funkcí neuronů v mozku a/nebo epilepsií, popř. abnormálním EEG. Tyto geny považujeme za významné z hlediska genetické diagnostiky mentální retardace, a proto navrhujeme jejich zařazení do panelů masivně paralelního sekvenování, které by umožnilo identifikovat přítomnost sekvenčních změn těchto genů. Důkladný výběr genů pro tyto účely by mohl zvýšit efektivitu a snížit finanční náklady celé genetické diagnostiky pacientů s mentální retardací.
Anotace v angličtině
Intellectual disability (ID) is a serious disorder that affects 1-3 % of children worldwide. Genetic conditioned ID can be induced by changes at many levels of the entire genetic information, such as chromosomal aberrations or changes in single genes. Hundreds of genes were associated with this disorder, but the testing of so much genes in ID patients is expensive, time-consuming and low-efficiency. CNV analysis was prepared in 59 patients with ID by MLPA and SNP array. Chromosomal aberrations and Fragile X syndrome were excluded. The clinical significance of the found CNVs and the annotation of the affected genes was determined using genetic databases (ClinVar, DECIPHER, OMIM) for purposes of next generation sequencing (NGS). In total, 42 annotated genes that are associated with central nervous system damage, abnormal development of the corpus callosum, degeneration/malfunction of brain's neurons and/or epilepsy, alternatively abnormal EEG. We consider these genes to be important for genetic diagnosis of intellectual disability, and therefore we suggest their inclusion in next generation sequencing panels to identify the presence of sequence changes in these genes. A thorough selection of genes for these purposes could increase efficiency of testing and so does reduce the cost of the entire genetic diagnosis of intellectual disability patients.
Klíčová slova
mentální retardace, variabilita počtu kopií, MLPA, aCGH, SNP array
Klíčová slova v angličtině
intellectual disability, copy number variants, MLPA, aCGH, SNP array
Zásady pro vypracování
Úvod do problematiky genetických aberací u pacientů s mentální retardací. Seznámit se se základními molekulárně-genetickými metodami využívanými k CNV analýze u pacientů s mentální retardací (MLPA, aCGH). Analýza dat získaných molekulárně genetickými metodami.
Zásady pro vypracování
Úvod do problematiky genetických aberací u pacientů s mentální retardací. Seznámit se se základními molekulárně-genetickými metodami využívanými k CNV analýze u pacientů s mentální retardací (MLPA, aCGH). Analýza dat získaných molekulárně genetickými metodami.
Seznam doporučené literatury
1. Xu Q. et al. (2016): Chromosomal microarray analysis in clinical evaluation of neurodevelopmental disorders-reporting a novel deletion of SETDB1 and illustration of counseling challenge. Pediatric Research: 80(3), 371-381. 2. Winnepenninckx B., Rooms L. et Kooy R. (2013): Mental Retardation: A Review of the Genetic Causes. The British Journal of Development Disabilities: 49(96), 29-44. 3. Quintela I. et al. (2017): Copy number variation analysis of patients with intellectual disability from North-West Spain. Gene: 626, 189-199. 4. Kashevarova A. A. et al. (2014): Array CGH analysis of a cohort of Russian patients with intellectual disability. Gene 536(1), 145-150. 5. Harripaul R. et al. (2017): The Use of Next-Generation Sequencing for Research and Diagnostics for Intellectual Disability. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine 7(3)
Seznam doporučené literatury
1. Xu Q. et al. (2016): Chromosomal microarray analysis in clinical evaluation of neurodevelopmental disorders-reporting a novel deletion of SETDB1 and illustration of counseling challenge. Pediatric Research: 80(3), 371-381. 2. Winnepenninckx B., Rooms L. et Kooy R. (2013): Mental Retardation: A Review of the Genetic Causes. The British Journal of Development Disabilities: 49(96), 29-44. 3. Quintela I. et al. (2017): Copy number variation analysis of patients with intellectual disability from North-West Spain. Gene: 626, 189-199. 4. Kashevarova A. A. et al. (2014): Array CGH analysis of a cohort of Russian patients with intellectual disability. Gene 536(1), 145-150. 5. Harripaul R. et al. (2017): The Use of Next-Generation Sequencing for Research and Diagnostics for Intellectual Disability. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine 7(3)
Přílohy volně vložené
1 CD ROM
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Obhajobu bakalářské práce studentky Markéty Juřicové zahájil prof. RNDr. Zdeněk Dvořák, DrSc. et Ph.D. Studentka seznámila komisi s hlavními částmi a výsledky své práce. Následovalo přečtení posudku vedoucí práce Mgr. Zuzany Čapkové a oponentky Mgr. Márie Janíkové, Ph.D.
Studentka pak reagovala na připomínky a dotazy.
Prezentace studentky obsahovala tato témata:
- Mentální retardace - definice, příčiny
- Variabilita počtu kopií (CNV) - vysvětlení, studium
- Experimentální provedení práce
V rozpravě byly uvedeny následující připomínky či nastoleny tyto problémy:
- Závislost prevalence mentální retardace na věku pacientů
- Předcházení mentální retardace u pacientů s fenylketonurií
- Metoda MLPA a její časově úspornější alternativy
- Delece v genu DMD a s ní asociované patologie
- Faciální stigmatizace
Studentka na dotazy položené oponentkou práce a členy komise reagovala pohotově, věcně a přiměřeně.