Análisis de polimorfismos en los genes del centro de inactivación e inactivación sesgada del cromosoma X en humanos

• Autores: Mora Pantoja, Emilce Liliana
• Año de publicación: 2016
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de maestría
• Colaborador/a o director/a de tesis: Radic, Pamela; De Brasi, Carlos Daniel; Cerrone, Gloria; Alba, Liliana; Rivolta, Carina
• Materia: Inactivación del cromosoma X; XCI; XIST; JPX; FTX; SNP; X chromosome inactivation; XCI; XIST; JPX; FTX; SNP; Ciencia de la vida
• Institución: Universidad de Buenos Aires

X chromosome inactivation (XCI) is a normal process by which one of the two X chromosomes of women is inactivated to compensate the gene dosage with XY males. XCI occurs early in the development and the choice of X to be inactivated is random resulting in mosaic females with 50% of cells with the paternal X active and the other 50% with the maternal X active. Skewed XCI is a marked deviation of 50% and, among other causes, may be associated with mutations on the XIST gene (X-inactive specific transcript) responsible for the initiation and maintenance of XCI. On the X chromosome inactivation center (XIC), on Xq13, has been described three genes associated with non-coding RNA (RNAnc) involved in XCI process: XIST, JPX (just proximal to XIST) and FTX (five prime to XIST). The presence of SNP (single nucleotide polymorphism) variants in the XIC genes may modify their expression level, their function and may impact in the allelic balance leading to skewed XCI. A molecular exploratory study type "Case/Control" (n=22) was performed to investigate the possible association between genetic variants in XIC genes with the pattern of XCI, on 11 Cases with extreme skewed XCI (XIP> 90%) and 11 Controls with random inactivation (50%>XIP<55%). In the first group, symptomatic and non-symptomatic carriers, and non-carriers, of Hemophilia A (HA) and Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) were included. A genetic screening of XIST, JPX and FTX was performed using screening by CSGE (conformation sensitive gel electrophoresis) and Sanger sequencing, including those regions with SNPs associated with relevant allele frequencies. The study of a total of 990 amplicons analyzed showed no deletions or new mutations, only 18 allelic variants out of the 161 SNPs annotated in databases for the three genes. Eleven of 18 showed ORs associated with XCI skewing risk (e.g., OR>2.0) although no statistically significant (p>0.05). XIST variants rs6527, rs16992443, rs16992436 y rs16992442 showed ORs ranging 3-4; FTX, rs174138, rs68124822, rs146632102 y rs187332478 with ORs of 2-6 and JPX variants, rs68178357, rs55824328 y rs67649459, ORs of 2-3. These statistical data together with the bioinformatic studies performed in silico to investigate potential modifications in exonic splicing enhancer sites (ESE) and predictors of splice sites on the informative SNPs showed no clear evidence of phenotype causality although most of them mapped to phylogenetically conserved regions. Our results, although still inconclusive, encourage us to extend the series of Cases and, even more, of controls to increase the statistical consistency of the study either to confirm or rule out the preliminary observed trends. Additionally, the absence of heterozygous SNPs in some regions of XIC genes in some Cases suggests the possible association with large deletions that may abolish their role of XCI of the affected X chromosome in cis.
Fil: Mora Pantoja, Emilce Liliana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, Argentina
La inactivación del cromosoma X (XCI) es un proceso normal por el cual uno de los dos cromosomas X de las mujeres es inactivado, para compensar la dosis génica con los varones XY. Este proceso de XCI ocurre temprano en el desarrollo y la elección del cromosoma X a inactivar se produce al azar, generando hembras mosaico con un 50% de células con el cromosoma X paterno activo y el otro 50% con el X materno activo. La inactivación del cromosoma X sesgada es una marcada desviación del 50% y entre otras causas puede asociarse a mutaciones sobre el gen XIST (X-inactive specific transcript) responsable de la iniciación y el mantenimiento de la inactivación. En el centro de inactivación del cromosoma X (XIC), en Xq13, se han descripto genes asociados a ARNs no codificantes (ARNnc) involucrados en el proceso de XCI: XIST, JPX (just proximal to XIST) y FTX (five prime to XIST). La presencia de variantes tipo SNP (single nucleotide polymorphism) en los genes del XIC podrían modificar su nivel de expresión, su función e impactar el balance alélico conduciendo a la XCI sesgada.\nSe realizó un estudio molecular exploratorio de tipo Caso/Control (n=22) sobre la eventual asociación de variantes genéticas en los genes del XIC con el patrón de XCI, con 11 Casos con XCI sesgada extrema (XIP>90%) y 11 Controles con inactivación al azar (50%>XIP<55%). En el primer grupo, se incluyeron mujeres portadoras y no-portadoras, sintomáticas y no-sintomáticas de Hemofilia A (HA) y Distrofia Muscular de Duchenne (DMD). Se realizó un screening genético del XIST, JPX y FTX mediante la estrategia de CSGE (conformation sensitive gel electrophoresis) y secuenciación de Sanger, incluyendo las regiones con SNPs de frecuencias alélicas relevantes.\nEl estudio de un total de 990 amplímeros analizados no mostró deleciones ni mutaciones nuevas, sino sólo 18 variantes alélicas en los 161 SNPs anotados en las bases de datos para los tres genes. Once de los 18 muestran ORs de riesgo (e.g., OR>2,0) indicativos de asociación con XCI sesgada aunque no significativa (p>0,05). En XIST, rs6527, rs16992443, rs16992436 y rs16992442 mostraron ORs en el rango 3-4; en FTX, rs174138, rs68124822, rs146632102 y rs187332478, ORs de 2-6 y en JPX, rs68178357, rs55824328 y rs67649459, ORs de 2-3. Los datos estadísticos junto a los estudios bio-informáticos asociados a modificación de los sitios exónicos enhancer de splicing (ESE) y predictores de sitios de splicing sobre los SNPs informativos no mostraron claros indicios de causalidad del fenotipo aunque la mayoría de ellos mapeaban en regiones conservadas filogenéticamente.\nNuestros resultados, aunque no concluyentes, nos estimulan a ampliar las series de Casos y más aún de Controles para aumentar la consistencia estadística del estudio confirmando o desestimando las tendencias observadas. Asimismo, la ausencia de SNPs heterocigotas en algunas regiones del XIC en ciertos Casos nos sugiere la posible asociación con deleciones que podrían asociarse a la abolición de la función de la XCI en cis del X afectado.
Magíster de la Universidad de Buenos Aires en Biología Molecular Médica