Latvijas Universit āte Medic īnas fakult āte Cilv ēka 14.hromosomas proteasomu gēnu polimorfismu saist ība ar metabolisk ām un autoim ūnām slim ībām PROMOCIJAS DARBS Darba autors: Ilva Trapi Ħa (dzimusi Poudžiunas) stud. apl. Nr.: Dokt06004 Darba vad ītājs: Dr.habil.biol, prof. Nikolajs Sjakste Recenzenti: Dr.med. Gustavs Latkovskis Dr. med. Rita Lugovska Prof. Elza Husnutdinova RĪGA, 2010 SATURS KOPSAVILKUMS..........................................................................................................................6 SUMMARY ....................................................................................................................................7 IEVADS ..........................................................................................................................................8 1. LITERAT ŪRAS APSKATS ...................................................................................................11 1.1. 2. TIPA CUKURA DIAB ĒTS ...................................................................................................11 1.1.1. Slim ības pato ăen ēze un izplat ība .............................................................................11 1.1.2. 2.tipa cukura diab ēta molekul ārā ăen ētika ...............................................................12 1.2. JUVEN ĪLAIS IDIOP ĀTISKAIS ARTR ĪTS ................................................................................16 1.2.1. Slim ības pato ăen ēze un izplat ība .............................................................................16 1.2.2. JIA molekul ārā ăen ētika: asoci āciju mekl ējumi.......................................................18 1.3. CILV ĒKA GENOMA 14. HROMOSOMA ...............................................................................22 1.4. PROTEASOMAS ..................................................................................................................25 1.4.1. Proteasomu visp ārīgais apraksts...............................................................................25 1.4.2. Proteasomas aktivatori..............................................................................................29 1.4.3. Proteasomu neproteol ītisk ā darb ība..........................................................................33 1.4.4. Proteasomu saist ība ar slim ībām ..............................................................................34 1.4.5. Proteasomu prote īnu g ēni cilv ēka genom ā...............................................................36 1.4.6. Proteasomu sist ēmas prote īnu g ēnu saist ība ar slim ībām.........................................39 2. MATERI ĀLI UN METODIKA ..............................................................................................43 2.1. DNS PARAUGU KOLEKCIJA ...............................................................................................43 2.2. DNS IZDAL ĪŠANA UN KONCENTR ĀCIJAS NOTEIKŠANA ....................................................45 2.3. ANALIZ ĒTIE LOKUSI UN TO GENOTIP ĒŠANAS METODES ..................................................46 2.3.1. Mikrosatel ītu anal īze ................................................................................................47 2.3.2. SNP anal īze ..............................................................................................................52 2.4. MAR ĖIERU FUNKCIONALIT ĀTES BIOINFORM ĀTISK Ā ANAL ĪZE .......................................57 2.4.1. Polimorfismu sekvences izmai Ħu ietekme uz DNS un RNS sekund āraj ām strukt ūrām..............................................................................................................................57 2.4.2. Polimorfismu saitu sekvences izmai Ħu ietekme uz DNS liekumiem.......................58 2.4.3. Polimorfismu saitu saist ība ar transkripcijas faktoriem un to modifik ācija atkar ībā no sekvences izmai Ħā m ...........................................................................................58 2.4.4. Polimorfismu saitu sekvences izmai Ħu ietekme uz mikroRNS piesaisti un/vai veidošanos .............................................................................................................................59 2.4.5. Polimorfismu saitu sekvences ietekme uz matricas RNS veidošanos......................59 2 2.5. DATU APSTR ĀDE UN STATISTISK Ā ANAL ĪZE .....................................................................59 3. REZULT ĀTI ...........................................................................................................................62 3.1. 14 Q HROMOSOMAS POLIMORFISMI ...................................................................................62 3.1.1. 14q13 re ăiona mikrosatel ītu izp ēte...........................................................................62 3.1.2. 14q proteasomu prote īnu g ēnu SNP anal īze un atlase..............................................64 3.2. 2. TIPA CUKURA DIAB ĒTA ASOCI ĀCIJAS ANAL ĪZE ............................................................66 3.2.1. Lokusa 14q13 HSMS mar ėieru asoci ācijas anal īze ar T2DM .................................67 3.2.2. SNP asoci ācijas anal īze ar T2DM ............................................................................71 3.3. JUVEN ĪLĀ IDIOP ĀTISK Ā ARTR ĪTA ASOCI ĀCIJAS ANAL ĪZE ................................................74 3.3.1. Lokusa 14q13 HSMS mar ėieru asoci ācijas anal īze ar JIA.......................................74 3.3.2. SNP asoci ācijas anal īze saist ībā ar JIA ....................................................................80 3.4. IESP ĒJAMO FUNKCIJU BIOINFORM ĀTISK Ā ANAL ĪZE POLIMORFISMIEM SAIST ĪTIEM AR JIA UN T2DM..........................................................................................................................84 3.4.1. HSMS mar ėieri.........................................................................................................84 3.4.2. Viena nukleot īda polimorfismi.................................................................................88 4. DISKUSIJA.............................................................................................................................92 4.1. 14 Q HROMOSOMAS POLIMORFISMI ...................................................................................92 4.1.1. 14q13 re ăiona MS polimorfismi un to variabilit āte .................................................92 4.1.2. 14q proteasomu prote īnu g ēnu SNP .........................................................................93 4.2. 2. TIPA CUKURA DIAB ĒTA ASOCI ĀCIJAS ANAL ĪZE .............................................................94 4.2.1. Lokusa 14q13 saist ība ar T2DM ..............................................................................94 4.2.2. 14q proteasomu prote īnu g ēnu saist ība ar T2DM ....................................................96 4.3. JUVEN ĪLĀ IDIOP ĀTISK Ā ARTR ĪTA ASOCI ĀCIJAS ANAL ĪZE ................................................97 4.3.1. Lokusa 14q13 saist ība ar JIA....................................................................................97 4.3.2. 14q proteasomu prote īnu g ēnu saist ība ar JIA .......................................................100 4.4. AR SLIM ĪBĀM ASOCI ĒTO POLIMORFISMU IESP ĒJAMĀ FUNKCION ĀLĀ NOZ ĪME.............103 4.4.1. HSMS mar ėieru iesp ējam ā funkion ālā noz īme......................................................103 4.4.2. SNP mar ėieru iesp ējam ā funkion ālā noz īme..........................................................105 4.5. REZULT ĀTU KOPSAVILKUMS ..........................................................................................107 SECIN ĀJUMI .............................................................................................................................108 IZMANTOT Ā LITERAT ŪRA ...................................................................................................111 PUBLIK ĀCIJAS UN PREZENT ĀCIJAS ..................................................................................133 PATEIC ĪBA ................................................................................................................................138 PIELIKUMI.................................................................................................................................140 3 SAĪSIN ĀJUMI 14ch – 14.hromosoma 14q – 14.hromosomas garais plecs 3’UTR – G ēna 3’ netransl ējam ā da Ĝa 5’UTR – G ēna 5’ netransl ējam ā da Ĝa 95% CI – Konfidences interv āls ( confidence intervals ) pie 95% ANA – Antinukle ārās antivielas ATF – Adenoz īntrifosf āts BMC – Latvijas Biomedic īnas p ētījumu un studiju centrs BMI – Ėerme Ħa svara indekss ( body mass index ) bp – B āzu p āris cDNS – Kod ējoš ā dezoksiribonukle īnsk ābe del – Del ēcija DNS – Dezoksiribonukle īnsk ābe HapMap – Starptautisks projekts cilv ēka genoma haplotipu kartes izveidošanai (hapmap.ncbi.nlm.nih.gov/ ) HLA – Cilv ēka leikoc ītu antig ēns ( Human leukocyte antigen ) HSMS – Mikrosatel ītu nosaukums „Human Salaspils Microsatellites” ins – Insercija JIA – Juven īlais idiop ātiskais artr īts JIoA – Juven īlais idiop ātiskais oligoartr īts JIpA – Juven īlais idiop ātiskais poliartr īts kDa – Kilodaltons LMP2 – Liela mutifunkcion ālā peptid āze 7 (apz īmēts ar ī ar PSMB8) LMP7 – Liela mutifunkcion ālā peptid āze 2 (apz īmēts ar ī ar PSMB9) MAF – Ret ās al ēles frekvence ( minor allele frequency) MALDI-TOF MS – Polimorfismu genotip ēšanas metode ar MALDI-TOF masas spektrometru MECL-1 – Multikatal ītisk ā endopeptid āzes kompleksa subvien ība (apz īmēts