Současné metody analýzy genomu a jejich využití v hledání genetických příčin nemocí

Abstract

Studium vzácných onemocnění je vhodným přístupem pro nalezení genetické a molekulární podstaty lidských znaků a výrazně napomohlo k identifikaci genů, objasnění jejich funkce a přispělo k charakterizaci funkce metabolických drah a buněčných procesů. V průběhu posledních 30-ti let byla vazebná analýza nejúspěšnějším přístupem k hledání genů podmiňujících Mendelovská onemocnění a přispěla k identifikaci řady genů, přesto podstata mnohých onemocnění zůstává stále neznámá. Nové metody studia lidského genomu, zejména technologie DNA čipů, masivně paralelní sekvenování (next generation sequencing) a metody analýzy takto získaných dat, představují způsob jak efektivně identifikovat příčinu geneticky podmíněných onemocnění na základě přímého pozorování mutací v celém genomu postižených jedinců. Tyto metody nahrazují tradiční způsob identifikace genů reprezentovaný vazebnou analýzou a sekvenovaním kandidátních genů a stávající se standardním přístupem pro objasnění molekulární podstaty onemocnění. V této práci popisuji možnosti studia vzácných genetických podmíněných onemocnění a výsledky dosažené s využitím těchto postupů - identifikaci genů podmiňujících mukopolysacharidózu typ IIIC (TMEM76), izolovaný defekt ATP syntázy (TMEM70), Rotorův syndrom (SLCO1B3 a SLCO1B1), autozomálně dominantní ANCL (DNAJC5) a...

The study of rare genetic diseases presents unique opportunity to uncover the genetic and molecular basis of human traits and greatly helped to the identification of genes, to the elucidation of their function and to the characterization of metabolic pathways and cellular processes. Over the past decades, linkage analysis has been appropriate approach to search for the genes causing Mendelian diseases and contributed to the identification of many genes, but the genetic cause of many diseases remains unknown. New methods of studying the human genome, microarray technology and massively parallel sequencing (next generation sequencing), represent a way to efficiently identify the cause of genetically determined diseases, based on direct observation of mutations in the genome of affected individuals. These techniques replaced the traditional method of disease gene identification represented by linkage analysis and sequencing of candidate genes and have become the standard approach to elucidate the molecular basis of diseases. In this work, i describe the the results achieved by using these methods - identification of the genes underlying mucopolysacharidosis type IIIC, isolated defect of ATP synthase, Rotor syndrome, autosomal dominat ANCL and GAPO syndrome.