بررسی ژنتیکی و بیان زیرواحدهای کمپلکس i میتوکندری در بیماران لبر ایرانی

بیماری آسیب عصب چشمی ارثی لبر (lhon) نوعی نابینایی است که بر اثر جهش های موجود در ژن های کمپلکس i ژنوم میتوکندری ایجاد می شود. بیماری lhon شایع ترین بیماری ناشی از اختلالات میتوکندری است و تاثیر ویژه عملکرد ناقص کمپلکس ? در ایجاد این بیماری بارها در تحقیقات مختلف اشاره شده است . با توجه به اینکه ژنوم میتوکندری (mtdna) و ژنوم هسته (ndna) در ساخت زیرواحدهای کمپلکس i زنجیره تنفسی شرکت دارند، آنالیز ژنتیکی زیرواحدهای میتوکندریایی و زیرواحدهای هسته ای موثر در نقص کمپلکس i جهت شناسایی موتاسیونهای بیماریlhon موثر می باشد. هدف از انجام این پایان نامه بررسی ژنتیکی و بیوشیمیایی ژن های میتوکندریایی و هسته ای کمپلکس ? میتوکندری در بیماران مبتلا به آسیب عصب چشم ارثی لبر می باشد. در این مطالعه، ابتدا با تعیین توالی ژن های میتوکندریایی کمپلکس i در 41 بیمار لبر ،30 نوع تغییر نوکلئوتیدی در 32 بیمارمشخص شد که از این 30 نوع تغییر، 15 مورد قبلاً در گزارشات ذکر شده و 15 مورد آن جدید می باشند(50 درصد)، همچنین 9 بیمار هیچگونه تغییری را در ژن های میتوکندریایی نشان ندادند. از بین تغییرات گزارش شده ، میزان موتاسیونهای اولیه 3460، 11778 و14484 در 30 درصد بیماران (12 بیمار) مشاهده شد. 5 بیمار دارای جهش 3460، 4 بیمار جهش 11778 و 3 بیمار جهش 14484 را دارا بودند که در دو مورد موتاسیونهای اولیه همراه با تغییرات دیگری نیز بودند. این نتایج نشان می دهد میزان شیوع موتاسیونهای اولیه در جمعیت بیماران لبر ایرانی با سایر جمعیت ها متفاوت است. در ادامه پروژه، بررسی ارتباط میان سطح بیان ژن های nd6,nd4,nd1 با جهش های شایع nd1 g3460a nd6 t14484c, nd4 g11778a, ، نشان داد که بیماران دارای جهش 11778 کاهش بیان در ژن nd4 دارند. در مرحله بعد در بیمارانی که هیچگونه تغییری در ژن های میتوکندریایی نشان ندادند، هشت ژن هسته ای موثر در نقص کمپلکس i از نظر بیان ژنی مورد مطالعه قرار گرفت . آنالیز بیان ژن های هسته ای نشان می دهد که بیان ژن های ndufa4 و ndufc2 در افراد بیمار کاهش معناداری(p<0.05 ) یافته که با آنالیز توالی cdna در تعدادی از بیماران تغییرات جدیدی گزارش شد. تغییر نوکلئوتیدی c209t درndufa4 که باعث تبدیل اسیدآمینه ترئونین به ایزولوسین می شود در دو بیمار به صورت هتروزیگوت ، تغییرنوکلئوتیدیc611g در ndufc2 که باعث تبدیل اسیدآمینه لوسین به والین شده در سه بیمار به صورت هتروزیگوت و تغییر a613g در ndufc2 که یک موتاسیون خاموش است در هشت بیمار به صورت هتروزیگوت و هموزیگوت گزارش شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد درصد موتاسیون های شایع در جمعیت بیماران لبر ایرانی نسبت به سایر جوامع پایین تر می باشد اما نسبت این موتاسیونها با سایر جوامع همخوانی دارد، همچنین میزان موتاسیونهای ثانویه و وجود چندین تغییرنوکلئوتیدی مختلف در بیماران موید این است که موتاسیون در جایگاههای مختلف در ژن های میتوکندریایی گوناگون احتمالا در تجمع زیرواحدها و تشکیل کمپلکس i فعال تاثیر گذاشته و وجود چندین موتاسیون در یک فرد باعث بروز بیماری می گردد. اما در مورد ژن های هسته ای با توجه به اینکه موتاسیون های ذکر شده به صورت هتروزیگوت در تعدادی از بیماران مشاهده شد و تاکنون این تغییرات گزارش نشده است ، بررسی بیشتر در خانواده بیمار همچنین بررسی ساختار و عملکرد پروتئین مورد نظر تاثیر جهش را مشخص خواهد کرد. با استفاده از این داده ها اطلاعات مفیدی درباره اساس ژنتیکی این بیماری در نمونه های مبتلایان ایرانی بدست می آید. این نتایج به ما کمک می کند تا بتوانیم مقایسه ای درباره ژنتیک این بیماری با مطالعات جهانی در کشورهای مختلف و روی نژادهای گوناگون داشته باشیم و نهایتا احتمال دارد با مقایسه نتایج فنوتیپی و ژنوتیپی بیماری نتایج ارزشمندی در زمینه درمان، پیش گیری و داروی مناسب بدست آید.