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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.5.2010.tde-24082010-172135
Document
Author
Full name
Mariza Augusta Gerdulo dos Santos
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2010
Supervisor
Committee
Mendonça, Berenice Bilharinho de (President)
Bachega, Tânia Aparecida Sartori Sanchez
Guerra Júnior, Gil
Kohek, Maria Beatriz da Fonte
Maciel, Gustavo Arantes Rosa
Title in Portuguese
Pesquisa de mutações em genes envolvidos na diferenciação e manutenção das células germinativas em pacientes portadores de distúrbio do desenvolvimento gonadal 46,XX
Keywords in Portuguese
Amenorréia
Células germinativas
Determinação de sexo (genética)
Disgenesia gonadal 46,XX
Falência ovariana prematura
Infetilidade
Mutação
Abstract in Portuguese
Diversos genes expressos durante a diferenciação das células germinativas atuam no desenvolvimento ovariano. A diferenciação das células somáticas ovarianas depende do número de células germinativas pré-meióticas que migram para a fenda gonadal. A expressão espaço-temporal de genes envolvidos na diferenciação dessas células e a posterior sobrevivência dos oócitos meióticos são de interesse no estudo dos distúrbios do desenvolvimento sexual (DDS) 46,XX. Entre os genes envolvidos nesses processos estão o NANOS3, BMP15 e STRA8. O NANOS3, uma molécula de ligação ao RNA que bloqueia a via apoptótica, assegura a sobrevivência das células germinativas durante sua migração para o interior da gônada. O STRA8 atua no início da meiose das células germinativas na gônada de embriões XX, sendo o primeiro sinal de dimorfismo gonadal. Por outro lado a subseqüente sobrevivência dos oócitos é controlada por fatores de transformação e crescimento como o BMP15, que promove a diferenciação das células da granulosa que por sua vez participam indiretamente da diferenciação dos oócitos e das células da teca. Neste trabalho pesquisamos a presença de mutações inativadoras nos genes NANOS3 e BMP15 em 45 pacientes com disgenesia gonadal (DG) 46,XX (10 casos familiais) e 40 pacientes com amenorréia secundária sem mutação nos genes FSHR e SF1. Também pesquisamos mutações nas regiões promotora proximal e codificadora do gene STRA8 de 45 pacientes com DG 46,XX, 16 pacientes com DDS ovotesticular 46,XX e 5 pacientes com DDS testicular 46,XX todos SRY negativo nos quais foram afastados defeitos moleculares nos genes DAX1, WNT4 e SOX9. No NANOS3 identificamos a mutação p.E120K em homozigose, a primeira associada ao fenótipo de DG 46,XX. Esta mutação missense foi identificada em duas irmãs com DG 46, XX e está localizada no domínio de ligação do tipo dedo de zinco da proteína. A nova mutação não foi identificada em 200 alelos controles pesquisados. No BMP15, uma nova mutação nonsense p.Q115X foi identificada em homozigose em duas irmãs com DG 46XX e em heterozigose em uma paciente com amenorréia secundária não familial. O códon de parada prematuro está localizado na região do pré-peptídeo da proteína. A nova mutação não foi identificada em 200 alelos controles pesquisados. No gene STRA8, um único polimorfismo previamente descrito na literatura (rs7805859) foi identificado na região codificadora e nenhuma alteração na região promotora proximal foi identificada. Em conclusão, identificamos pela primeira vez uma mutação no gene NANOS3 associado á DG 46,XX e confirmamos a participação do BMP15 neste fenótipo. Distúrbios do desenvolvimento gonadal 46, XX podem ser causados por mutações em genes envolvidos tanto na diferenciação quanto manutenção das células germinativas ovarianas.
Title in English
Mutation analysis of genes involved in differentiation and maintenance of germ cells in patients with 46,XX disorders of gonadal development
Keywords in English
46,XX gonadal dysgenesis
Germ cells
Infertility
Mutation
Premature ovarian failure
Primary amenorrhea
Sex determination (genetics)
Abstract in English
Several genes expressing during the germ cell differentiation act in ovary development. The differentiation of somatic ovary cells depends of a pool of pre meiotic germ cells migration into the gonad. The space and temporal expression pattern of some genes involved with germ cell differentiation and the subsequently oocyte survival should be investigated in the disorders of sexual development (DSD) 46,XX. Some key genes involved with these processes are: NANOS3, BMP15 and STRA8. The NANOS3, a RNA binding molecule that blocks the apoptotic pathway, ensures the survival during migration into genital ridge. The STRA8 acts in the bigining of germ cells meioses in XX embryos and mark the first sexual gonadal dimorphism. In other hand the subsequently oocyte survival is controlled through transforming growth factor member BMP15, that guarantees granulose cells differentiation that acts indirectly in meiotic oocyte and theca cells differentiation. In this work we searched for the presence of inactivating mutations in NANOS3 and BMP15 in 45 patients with 46XX gonadal dysgenesis (10 familial cases) and 40 patients with secondary amenorrhea without FSHR and SF1 mutation. We also searched for inactivating mutations in coding and proximal promoter region of STRA8 in 45 patients with 46XX gonadal dysgenesis, 16 ovotesticular disorder of sex development (DSD) patients and five 46XX testicular DSD patients all SRY negative and molecular defects in DAX1, WNT4 and SOX9 gene. In NANOS3 we identified the mutation p.E120K in homozygous state, the first associated with DG 46,XX phenotype. This missense mutation was identified in two sisters with 46XX GD and affects a zinc finger domain of the protein. The new variant was absent in 200 control alleles. In BMP15, a new nonsense mutation p.Q115X was identified two sisters in homozygous state and in one sporadic case of secondary amenorrhea in heterozygous state. The premature codon STOP affects the pro-peptide domain of the protein. The new variant was absent in 200 control alleles. In STRA8, only a previously described polymorphism (rs7805859) was identified without any other variation in coding or proximal promoter region. In conclusion, we identified for the fist time mutation in NANOS3 associated with DG 46XX and corroborate the role of BMP15 in this phenotype. Disorders of gonadal development 46,XX may be involved with differentiation and maintenance of ovarian germ cells.
 
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Publishing Date
2010-08-24
 
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  • SANTOS, MARIZA G., et al. Homozygous Inactivating Mutation in in Two Sisters with Primary Ovarian Insufficiency [doi:10.1155/2014/787465]. BIOMED RES INT [online], 2014, vol. 2014, p. 1-8.
  • SANTOS, M. G., et al. Absence of mutations in the promoter and coding region of STRA8 gene in patients with 46,XX disorders of gonadal development. In The Endocrine Society´s 90th Annual Meeting, San Francisco, 2008. Program & Abstracts., 2008. Abstract.
  • SANTOS, M. G., et al. Absence of mutations in the promoter and coding regions of STRA8 and NANOS2 genes in patients with 46,XX complete gonadal dysgenesis. In XX Reunion Anual Sociedad Latinoamericana de Endocrinologia Pediátrica (SLEP), Lima, 2008. Program & Abstracts., 2008. Abstract.
  • SANTOS, M.A.G, et al. First description of NANOS 3 mutation in two sisters with primary amenorrhea. In 49th Annual Meeting of the European Society for Paediatric Endocrinology (ESPE), Praga, 2010. Program & Abstracts., 2010. Abstract.
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