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Thèse de Doctorat
DOI
10.11606/T.41.2013.tde-07062013-105020
Document
Auteur
Nom complet
Gustavo Ribeiro Fernandes
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2012
Directeur
Jury
Carramaschi, Lygia da Veiga Pereira (Président)
Godard, Ana Lúcia Brunialti
Krieger, Jose Eduardo
Mingroni Netto, Regina Celia
Otto, Paulo Alberto
Titre en portugais
Variabilidade fenotípica de um modelo murino para a Síndrome de Marfan - Triagem de genes modificadores do fenótipo
Mots-clés en portugais
Genes modificadores
Mapeamento
Síndrome de Marfan
Resumé en portugais
A Síndrome de Marfan (SMF) (OMIM# 154700) é a mais comum das doenças genéticas do tecido conjuntivo Herdada de forma autossômica dominante, ela apresenta incidência de 1 em cada 5.000 indivíduos. Apesar de apresentar grande variabilidade clínica inter e intrafamiliar, o fenótipo da SMF possui penetrância completa, e suas manifestações clínicas afetam primariamente os sistemas esquelético, ocular e cardiovascular. Afim de estudar os mecanismos patogênicos da SMF foi desenvolvido um modelo murino, mgΔneoLoxP, que reproduz as manifestações ósseas, cardiovasculares e pulmonares da síndrome. O modelo foi estabelecido nas linhagens isogênicas 129/Sv e C57BL/6, que apresentam diferenças tanto quanto a idade de acometimento quanto a gravidade das alterações, é possível que as diferenças alélicas existentes entre essas linhagens alterem a manifestação fenotípica, ou seja, que existam genes modificadores para a SMF. Assim, objetivo deste projeto é utilizar este modelo experimental para identificar genes modificadores do fenótipo da SMF e tentar entender melhor a arquitetura genética da síndrome. Ao todo foram gerados 82 animais 129xB6 F2 heterozigotos para o alelo mgΔneoLoxP, a analise de ligação utilizando microssatélites e SNPs nos animais com fenótipos mais extremos mostraram ligação sugestiva do fenótipo ósseo com as regiões compreendidas entre as posições 56 cM e 68 cM do cromossomo 3; e 2 cM e 20 cM do cromossomo X; ligação significativa entre as posições 41cM e 49 cM do cromossomo 6; além de mostrar ligação sugestiva do fenótipo cardiovascular do 66 cM ao 70 cM do cromossomo 4; e do 44 cM ao 52 cM do cromossomo 13. Além da variabilidade entre linhagens, os animais 129 apresentam uma grande variabilidade fenotípica interna, o que por se tratar de animais isogênicos causada por fatores aleatórios ou devido a modificações epigenéticas que alterem o nível de expressão de alguns genes e assim o fenótipo. A comparação entre animais 129 leves e graves levou a identificação de 25 genes diferencialmente expressos dos quais 11 apresentavam funções relevantes para a SMF, entretanto foram aferidos os níveis de expressão de 2 destes que não validaram os resultados obtidos devido a uma grande variação observada entre os animais de todos as classes fenotípicas. Também foram identificadas 46 vias que se apresentavam mais frequentes nos conjuntos de genes obtidos entre as duas classes fenotípica de animais heterozigotos contra os animais selvagens. Tanto as vias, quanto os genes identificados através de ligação quanto diferença de expressão mostram uma convergência para as funções dos genes de interesse, sendo que entre eles existem genes já associados com a SMF, controle de ativação de TGF-B e da biogênese das microfibras da matriz extracelular, quanto genes que ainda não foram associados mas são possíveis modificadores do fenótipo, tais como genes envolvidos nos processos de enovelamento e degradação protéico e nos processos de endocitose e exocitose de vesículas, que podem alterar a quantidade de fibrilina-1 truncada disponível e assim o fenótipo
Titre en anglais
Phenotypic variability in a mouse model for Marfan Syndrome - Identification of phenotype modifier genes
Mots-clés en anglais
Genetic mapping
Marfan syndrome
Phenotype modifier genes
Resumé en anglais
The Marfan syndrome (MFS) (OMIM # 154700) is the most common genetic disorder of the connective tissue and is inherited in a autosomal dominant fashion, it has an incidence of 1 in 5,000 individuals. Despite a great clinical variability being one of the "trademarks" of the syndrome, the phenotype of the MFS has complete penetrance and its clinical manifestations primarily affect the skeletal, ocular and cardiovascular systems. In order to study the pathogenic mechanisms of MFS was developed a mouse model, named mgΔneoLoxP, which reproduces the skeletal, cardiovascular and pulmonary manifestations of the syndrome. The model was established in inbred mouse strains 129/Sv and C57BL / 6, which phenotypes differ as to age of onset and severity of manifestation. It is possible that allelic differences between these inbred strains alter the phenotyic manifestation of disease, leading to the conclusion that may exist modifier genes involved in the for MFS. This study inteds to use this experimental model to identify phenotype modifier genes of MFS so a better understand the genetic architecture of the syndrome. Altogether, 82 129xB6 F2 heterozygous animals were generated so that a linkage analysis using microsatellite and SNP could be conducted. The linkage analysis using a selective genotyping procedure showed a suggestive linkage of the skeletal phenotype with regions included between positions 56 cM and 68 cM on chromosome 3, and 2 cM and 20 cM on chromosome X; and a significant linkage between positions 41cM and 49 cM on chromosome 6; also showing suggestive linkage of the cardiovascular phenotype from 66 cM to 70 cM on chromosome 4, and 44 cM to 52 cM on chromosome 13. Besides the variability between strains, 129 animals have a wide inner strain phenotypic variability, which in the case of isogenic animals should be caused by random factors or due to epigenetic modifications that may alter the expression level some genes and thus the phenotype. The comparison between animals of the 129 strain with mild and severe alterations led to the identification of 25 differentially expressed genes of which 11 showed relevant functions to the MFS, however it was only possible to measure the expression levels of two genes using real-time PCR, although those did not validate the results obtained from the expression microarray due to a large expression variation in all phenotypic classes. It was also identified 46 pathways that were more frequent in the gene lists obtained from the comparison between the two phenotypic classes of heterozygous animals against 129 wildtype animals. There is a similarity in the function of genes or pathways of interest found in pathways analysis and genes identified, either by differential expression or linkage analisys, and among them there genes already associated with the MFS, such as in the control activity of TGF-B and biogenesis of microfibers in the extracellular matrix, as also genes that were not associated with MFS but are possible phenotype modifier genes, such as genes involved in protein folding and degradation processes and of endocytosis and exocytosis processes of vesicle, which can change the amount of truncated fibrillin-1 available and thus the phenotype
 
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Gustavo_Fernandes.pdf (33.59 Mbytes)
Date de Publication
2013-06-24
 
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