ΜΑΡΙΑ ΤΖΕΤΗ. Εργαστήριο Iατρικής Γενετικής Πανεπιστήμιο Aθηνώνη Nοσοκομείο Παίδων «Aγία Σοφία»

Transcript

1 Μονογονιδιακά νοσήματα ΜΑΡΙΑ ΤΖΕΤΗ Επικ. Καθ. Γενετικής Εργαστήριο Iατρικής Γενετικής Πανεπιστήμιο Aθηνώνη Nοσοκομείο Παίδων «Aγία Σοφία»

2 νόσος: συνέπεια της ποικιλομορφίας Γενετική ποικιλομορφία υπεύθυνη για τις προσαρμοστικές αλλαγές της διαδικασίας της εξέλιξης Μερικές αλλαγές βελτιώνουν τη φυσική κατάσταση των ειδών Ενώ άλλες καταλήγουν σε βλαβερές συνέπειες Οι αλλαγές με βλαβερές συνέπειες προκαλούν νοσήματα

3 Γονότυπος Γενετική βάση κληρονομούμενου φαινοτύπου φαινότυπος συσχετίζεται με ποικιλία γονότυπων Παθολογικές Μεταλλάξεις Άλλες αλλαγές στις αλληλουχίες του DNA Φαινότυπος: Κλινική προβολή της νόσου

4

5 Ποικιλομορφία του γονιδιώματος Οι μελέτες των χρωμοσωμάτων με συμβατικό καρυότυπο αλλά και η ανάλυση της αλληλουχίας του DNA (sequencing) έκανε γνωστό ότι το ανθρώπινο γονιδίωμα, είναι σε ένα μεγάλο βαθμό πολυμορφικό με αλλαγές που κυμαίνονται από SNPs (1bp) μέχρι μεγάλες δομικές χρωμοσωμικές μ αλλαγές γς( (Mb)

6 Σε κάθε νεογνό αναμένονται περίπου 1700 νέες μονονουκλεοτιδικές αλλαγές 17Χ10 1.7Χ10-8 /βάση/γενεά (νέα SNPs) de novo δομικές αλλαγές [CNVs] εμφανίζει 1/8 (έλλειμμα) & 1/50 (διπλασιασμό) λ νεογνά 0.3% γεννήσεων Δομικές χρωμοσωμικές αλλαγές -ανευπλοειδίες Οι μοριακές αναδιατάξεις του γονιδιώματος δώ αρκετά συχνά καταλήγουν σε παθολογικούς φαινότυπους

7 Είδη νοσημάτων ΜΟΝΟΓΟΝΙ ΙΑΚΑ σπάνια αυτοσωματικά επικρατή αυτοσωματικά υπολοιπόμενα X-linked φυλοσύνδετα ΠΟΛΥΓΟΝΙ ΙΑΚΑ πολυπαραγοντικά νοσήματα Χρωμοσωμικές ανωμαλίες συγγενείς ανωμαλίες κοινά πολύ κοινές Μολυσματικές ασθένειες ες πλέον κοινές Περιβαλλοντικές ασθένειες κοινές

8 Μονογονιδιακό νόσημα Πολυπαραγοντικό/πολυγονιδιακό Μοριακή διαταραχή σε ένα γονίδιο Μοριακή διαταραχή σε ένα γονίδιο Μοριακή διαταραχή σε ένα γονίδιο Μοριακή διαταραχή σε ένα γονίδιο Τροποποιητικά γονίδια (γενετικό υπόστρωμα) Περιβάλλον/ ή τρόπος ζωής/ επιγενετικά φαινόμενα (μεθυλίωση DNA) Περιβάλλον/ ή τρόπος ζωής Φαινοτυπική ετερογένεια Φαινότυπος

9 Μονογονιδιακό ορίζεται το νόσημα το οποίο προσδιορίζεται από τα αλληλόμορφα- τις εναλλακτικές μορφές ενός γονιδίου που βρίσκονται σε ένα γενετικό τόπο

10 Γενετικός τόπος (locus) είναι μια συγκεκριμένη θέση σε κάποιο χρωμόσωμα Αλληλόμορφα (alleles) είναι οι εναλλακτικές μορφές σε έναν γενετικό τόπο CCTTAACTTTG CCTTAGCTTTG Εργαστήριο Ιατρικής Γενετικής, Πανεπιστημίου Αθηνών

11 Είδη μοριακών διαταραχών

12 MOΡΙΑΚΕΣ ΙΑΤΑΡΑΧΕΣ Μεγάλες αναδιατάξεις στο DNA (ελλείμματα ή προσθήκες μεγάλων τμημάτων DNA 2-500kb) Σημειακές μεταλλάξεις (αντικατάσταση, ελλείμμα ή προσθήκη ενός έως μερικών νουκλεοτιδίων) 1. Πολυμορφισμοί - Single nucleotide polymorphisms (SNP s) (χωρίς παθολογικό φαινότυπο) 2. Σημειακές μεταλλάξεις με επιπτώσεις στην πρωτεϊνοσύνθεση (οδηγούν σε γενετικά νοσήματα)

13 Η φυσιολογική μορφή ενός γονιδίου GΤG CAC CΤG ACΤ CCΤ GAG GAG AAG ονομάζεται «άγριος val his leu thr pro glu glu lys τύπος» (wild type) Πολλά γονίδια έχουν παραλλαγές με την ίδια λειτουργικότητα (πολυμορφισμοίσυνώνυμη αλλαγή) Όταν η παραλλαγή προκαλεί παθολογική λειτουργικότητα ονομάζεται μετάλλαξη (mutation) GΤG CAΤ CΤG ACΤ CCΤ GAG GAG AAG val his leu thr pro glu glu lys GΤG CAC CΤG ACΤ CCΤ GΤG GAG AAG CAT val his leu thr pro val glu lys Εργαστήριο Ιατρικής Γενετικής, Πανεπιστημίου Αθηνών

14 Δυσερμηνεύσιμες μεταλλάξεις Μονονουκλεοτιδική αλλαγή σε μία τριπλέτα Οδηγεί σε αλλαγή αμινοξέος (μη συνώνυμη αλλαγή)- αλλαγή στη δομή της πρωτεΐνης Ή συνώνυμη αλλαγήσυνήθως μη παθολογική

15 Ανερμηνεύσιμη- STOP CODON Μονονουκλεοτιδική αλλαγή οδηγεί στην αντικατάσταση μιας τριπλέτας που κωδικοποιεί για αμινοξύ Σε κωδικόνιο τερματισμού σύνθεσης Αποτέλεσμα- πρωτεΐνη μεγέθους διαφορετικού του φυσιολογικού (μικρότερου ό μεγέθους) )& μη λειτουργική

16 Ένθεση/ έλλειμμα μίας βάσεως Ένθεση ή έλλειμμα μίας βάσεως στην αλληλουχία Διαφορετικά αμινοξέα εισάγονται μετά την ένθεση Αλλαγή πλαισίου ανάγνωσης & συνήθως εισαγωγή τριπλέτας τερματισμού μερικά αα μετά την ένθεση/έλλειμμα Εάν υπάρξει ένθεση ή έλλειμμα ολόκληρης τριπλέτας- απλά αλλάζει η δομή της πρωτεΐνης ή επηρεάζεται η ωρίμανση της

17 Τρινουκλεοτιδικές επεκτάσεις Προσθήκη τριπλέτων που κωδικοποιούν για το ίδιο αμινοξύ Συνήθως συμβαίνει σε περιοχές του DNA όπου υπάρχουν φυσιολογικά στην σειρά ίδιες τριπλέτες Προκαλείται λόγω διολίσθησης κατά την αντιγραφή του DNA (FRAXA, Alzheimer, Huntington)

18 Ποικιλομορφία σε επίπεδο δομικών χρωμοσωμικών μ αλλαγών προκαλείται από Ποικιλομορφίες αριθμού αντιγράφων- Copy number variation (CNV)-Del/Dup μεγέθους από μερικές Kb έως >3Mb-δεν έχουμε αλλαγή στην αλληλουχία του DNA αλλά στον αριθμό των αντιγράφων μιας ολόκληρης περιοχής η οποία μπορεί να περιέχει σημαντικά γονίδια & δόσοεξαρτώμενα γονίδια ή να είναι απλά πολυμορφική (CNPs)

19 CNV Τα CNVs μπορεί να επηρεάσουν την μεταγραφή (ευθύνονται για ~18% της διαφοροποίησης της έκφρασης γονιδίων) ή την πρωτεϊνοσύνθεση των γονιδίων της περιοχής που επικαλύπτεται από αυτά

20 ανθρώπινο γονιδιώμα χρωμοσωμικά πολυμορφικό σε ποσοστό ~20% Ποικιλομορφίες αριθμού αντιγράφων (CNVs/CNPs) CNVs συσχετίζονται με περίπου 6500 περιοχές που είναι διασκορπισμένες σε όλο το γονιδίωμα Blue bars indicate reported CNVs; Red bars indicate reported inversion breakpoints; Green bars to the left indicate segmental duplications /app/chromosome?ref=n CBI36/hg18

21 CNVs/ CNPs τα περισσότερα άτομα του γενικού πληθυσμού φέρουν τουλάχιστον ένα CNV > 100kb τουλάχιστον 1% έχουν CNVs > 1 Mb η πλειοψηφία (>95%) των CNVs έχει συχνότητα <1% Iafrate et al, Nat Genet, Sebat et al, Science, Piotrowski et al, Hum Mutat, Itsara et al, Shastry, Mol Med Reports, Redon et al, Nature, 2006.

22 CNVs & μεντελικά νοσήματα Ένας αρκετά μεγάλος αριθμός νοσημάτων που κληρονομούνται με μεντελικό τρόπο οφείλονται σε επεκτάσεις ή ελλείμματα σε περιοχές πλούσιες σε CNVs Williams Beuren Syndrome: έλλειμμα της χρωμοσωμικής περιοχής 7q11.23 Charcot Marie Tooth neuropathy Type 1A: Διπλασιασμός του γονιδίου peripheral myelin protein-22 στη χρωμοσωμική περιοχή 17p11.2 Τα παραπάνω οφείλονται αποκλειστικά σε αλλαγές των αντιγράφων DNA [copy-number changes] σε σημαντικούς γενετικούς τόπους

23 CNV σύνδρομα CNVs με πλήρη διεισδυτικότητα και είναι συνήθως de novo Del 4p p16.11 Wolf-Hirchhorn syndrome Del ή Dup 15q11.2-q14 PWAS Del 5p15.2 ή del 5p15.3 Cri du Chat Del 17p11.2 Smith-Magenis syndrome Dup 17p11.2 Potocki-Lupski syndrome Del 22q11.2 Di George syndrome CNVs με ποικιλία φαινοτύπων και μικρότερη πιθανότητα εμφάνισης σε υγιή άτομα ΝΥ μέχρι αυτισμό, σχιζοφρένεια και επιληψία Έκφραση παθολογικού φαινοτύπου εξαρτάται από την σύγχρονή εμφάνιση στο ίδιο άτομο και ενός ή περισσοτέρων άλλων CNVs Κλινικός φαινότυπος αποτέλεσμα συνολικών υπομικροσκοπικών διαταραχών Λόγω των γονιδίων που περιέχει (ουν) οι πρόσθετες γενομικές ανακατατάξεις Φαινόμενο επίστασης Γονίδια στις πρόσθετες ανακατατάξεις εμπλέκονται στο ίδιο σηματοδοτικό μονοπάτι με την κύρια διαταραχή

24 CNV σύνδρομα Υπάρχουν CNVs με πλήρη διεισδυτικότητα και εναι συνήθως de novo Del 4p16.3-p16.1 Wolf-Hirchhorn syndrome Del ή Dup 15q11.2-q14 PWAS Del 5p15.2 ή del 5p15.3 Cri du Chat Del 17p11.2 Smith-Magenis syndrome Dup 17p11.2 Potocki-Lupski syndrome Del 22q11.2 Di George syndrome CNVs με ποικιλία φαινοτύπων και μικρότερη πιθανότητα εμφάνισης σε υγιή άο άτομα ΝΥ μέχρι αυτισμό, σχιζοφρένεια και επιληψία Έκφραση παθολογικού φαινοτύπου εξαρτάται από την σύγχρονή εμφάνιση στο ίδιο άτομο και ενός ή περισσοτέρων άλλων CNVs (ή σημειακές μεταλλάξεις ) Κλινικός φαινότυπος αποτέλεσμα συνολικών υπομικροσκοπικών διαταραχών Λόγω των γονιδίων που περιέχει (ουν) οι πρόσθετες γενομικές ανακατατάξεις Φαινόμενο επίστασης Γονίδια στις πρόσθετες ανακατατάξεις εμπλέκονται στο ίδιο σηματοδοτικό μονοπάτι με την κύρια διαταραχή

25 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗΣ ΜΟΡΙΑΚΩΝ ΔΙΑΤΑΡΑΧΩΝ

26 Μέθοδοι βασιζόμενοι στην PCR Άμεση ανίχνευση μεταλλάξεων Υβριδισμός με Allele specific oligonucleotide (ASO) Amplification Refractory Mutation System (ARMS) Ανίχνευση μεταλλάξεων με τη χρήση περιοριστικών ενζύμων GAP PCR (για γνωστά ελλείμματα) Ανάλυση αλληλουχίας της πρωτοταγούς δομής του DNA Sequencing Έμμεσος τρόπος ανίχνευσης μεταλλάξεων Denaturing i Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) DHPLC Ανίχνευση και χαρακτηρισμός ελλειμμάτων Χαρτογράφιση DNA (Southern blotting)

27 Νέα μεθοδολογία Συμπεριφοράς απoδιάταξης προϊόντων PCR (Ηigh resolution melting analysis ) Real-time PCR με ανιχνευτες Υβριδισμου (hybridization probes) Mικροσυστοιχείες Multiplex Ligation-Dependent Probe Amplification (MLPA)

28 Αλληλούχιση νέας γενεάς (next-gen sequencing) Όλο το γονιδίωμα Exome sequencing (κωδικοποιούσες περιοχές του γονιδιώματος) Targeted exome sequencing Στοχευμένο για συγκεκριμένα γονίδια ανάλογα με το υπό ανάλυση νόσημα/ φαινότυπο του ασθενούς Λόγω ποικιλομορφίας του γονιδιώματος η ερμηνεία των αποτελεσμάτων είναι ιδιαίτερα ΔΥΣΚΟΛΗ

29 Η ανακάλυψη και η μελέτη των CNVs έχει γίνει εφικτή με το Συγκριτικός Γενωμικός Υβριδισμός (micro array based comparative genome hybridization, acgh). ΜΙΚΡΟΣΥΣΤΟΙΧΙΕΣ DNA Περιέχουν χιλιάδες ή εκατομμύρια μόρια (ολιγονουκλεοτίδια, cdna, BAC, κλωνοποιημένο DNA ) ακινητοποιημένα σε μικροπλάκες Τα μόρια αυτά χρησιμεύουν ως ανιχνευτές για την διευκρίνιση μοριακών αναδιατάξεων σε ολόκληρο το γονιδίωμα με υψηλή διακριτική ικανότητα

30 acgh- συγκριτικός υβριδισμόςδιπλού laser Δείγμα (Cy3) reference (Cy5) Συγκρίνεται το ποσοστό υβριδισμού του δείγματος ως προς το δείγμα αναφοράς για την ανίχνευση των CNVs Υβριδίζονται συγχρόνως β δ ύ στη μικροσυστοιχία OLIGONUCLEOTIDES SYNTHESIZED IN SITU ON SLIDE

31 ΜΟΡΙΑΚΗ ΙΑΓΝΩΣΗ ΓΕΝΕΤΙΚΩΝ ΝΟΣΗΜΑΤΩΝ Ανίχνευση φορέων με σκοπό την πρόληψη Προγεννητικό έλεγχο Προκλινική διάγνωση Μελέτη ασθενών

32 Πηγές Γενομικού DNA Περιφερικό Αίμα Ιστός (φρέσκος έ ή συντηρημένος) ) Κυτταρικές Σειρές

33 Τι είναι τα μονογονιδιακά νοσήματα? Οφείλονται σε μεταλλάξεις (σημειακές έ ή ελλείμματα) σε ένα γονίδιο από το οποίο παράγεται πρωτεΐνη με λειτουργικότητα διαφορετική της φυσιολογικής ή μη λειτουργική πρωτεΐνη- επηρεάζοντας τον φαινότυπο Οι μονογονιδιακές διαταραχές συχνά ονομάζονται και μενδελιακές διότι εμφανίζονται με σταθερές αναλογίες στους απογόνους συγκεκριμένων διασταυρώσεων (matings)

34 μονογονιδιακά νοσήματα αποτελούν κυρίως, αλλά όχι αποκλειστικά, ομάδα νοσημάτων της παιδιατρικής ηλικίας <10% εμφανίζουν συμπτώματα μετά την εφηβεία ~1% εμφανίζουν συμπτώματα μετά την ηλικία αναπαραγωγής Συνολικά θεωρούνται υπεύθυνα για ένα μεγάλο ποσοστό ασθενειών και θανάτων της παιδικής ηλικίας Με ποσοστό εμφάνισης ~0.36% σε γεννήσεις 6-8% νοσηλείας παιδιών οφείλονται σε μονογονιδιακά

35 Μονογονιδιακά νοσήματα Τρόποι κληρονομικότητας παραδείγματα

36 Αυτοσωματικά νοσήματα οφείλονται σε μεταλλάξεις γονιδίων που βρίσκονται σε ένα από τα 22 μη φυλετικά χρωμοσώματα μ Τα Χ- φυλοσύνδετα νοσήματα οφείλονται σε μεταλλάξεις γονιδίων που βρίσκονται στο Χ-χρωμόσωμα Εργαστήριο Ιατρικής Γενετικής, Πανεπιστημίου Αθηνών

37 Όταν ένα άτομο φέρει ένα φυσιολογικό και ένα μεταλλαγμένο αλληλόμορφο (ή αλληλόμορφο με πολυμορφισμό) ονομάζεται ετεροζυγώτης CΤG ACΤ CCΤ GAG GAG AAG leu thr pro glu glu lys CΤG ACΤ CCΤ GΤG GAG AAG leu thr pro val glu lys Εργαστήριο Ιατρικής Γενετικής, Πανεπιστημίου Αθηνών

38 Υπάρχουν 4 τύποι κληρονομικότητας για τα μονογονιδιακά νοσήματα Αυτοσωμικά υπολειπόμενα Αυτοσωμικά επικρατητικά Φυλοσύνδετα υπολειπόμενα Φυλοσύνδετα επικρατητικά Εργαστήριο Ιατρικής Γενετικής, Πανεπιστημίου Αθηνών

39 Αυτοσωμικά επικρατή νοσήματα Οι ετεροζυγώτες (φορείς) ί πάσχουν Πάσχουν με την ίδια πιθανότητα και τα δύο φύλα Εργαστήριο Ιατρικής Γενετικής, Πανεπιστημίου Αθηνών

40 Αυτοσωματικά επικρατή νοσήματα Εμφανίζουν «κάθετη» μετάδοση της νόσου Οι φορείς έχουν 50% πιθανότητα γέννησης πάσχοντος παιδιού Πάσχων φορέας Γονείς Παιδιά Πάσχων Πάσχων Υγιής Υγιής Εργαστήριο Ιατρικής Γενετικής, Πανεπιστημίου Αθηνών

41 Αυτοσωμικά επικρατή νοσήματα Σπάνιες περιπτώσεις ζευγάρι δύο πάσχοντες ετεροζυγώτες Σύνολο κινδύνου γέννησης πάσχοντος: 75% 25% πάσχων ομοζυγώτης 50% πάσχων ετεροζυγώτης 25% φυσιολογικός ομοζυγώτης

42 Οικογενής υπερχοληστερολαιμίαβραχύ σκέλος του 19 (FH- LDLR) Επικρατής αυτοσωματική Κληρονομικότητα Περισσότερες από 200 μεταλλάξεις Γονίδιο παράγει πρωτεΐνη LDLR που δρα ως υποδοχέας χαμηλής πυκνότητας λιποπρωτεϊνών (LDL), LDLR δεσμεύει LDL και τις μεταφέρει στο εσωτερικό ποικίλων κυττάρων Μεταλλάξεις του υποδοχέα έχουν ως αποτέλεσμα ανεπαρκή κάθαρση και ως εκ τούτου αυξημένα επίπεδα της LDL Η FH προσβάλλει 1 στα 500 άτομα Ο χρόνος εμφάνισης και η βαρύτητα της αγγειακής νόσου ποικίλλει Απόγονοι 2 φορέων 25% θα είναι υγιείς 50% θα είναι προσβεβλημένοι ετεροζυγώτες 25% προσβεβλημένοι ομοζυγώτες

43 ομόζυγα προσεβλημένα άτομα (25%) δεν υπάρχουν φυσιολογικοί υποδοχείς των λιποπρωτεϊνών χαμηλής πυκνότητας και η νόσος παρουσιάζει πρώιμη έναρξη και αυξημένη βαρύτητα, με θάνατο από στεφανιαία νόσο στην όψιμη παιδική ηλικία Η ποικιλομορφία στην εκφραστικότητα είναι τυπική σε αυτοσωματικά επικρατητικά νοσήματα

44 Φυλοσύνδετα νοσήματα νοσήματα που συνδέονται με διαταραχές σε γονίδια που εδράζονται στο Χ χρωμόσωμα Εργαστήριο Ιατρικής Γενετικής, Πανεπιστημίου Αθηνών

45 The DNA sequence of the human X chromosome Νature, 434, 17 March 2005, pp Χ χρωμόσωμα: μέγεθος ~160Mb περιέχει 1098 γονίδια Χ περιέχει ~5% του συνόλου των γονιδίων αλλά είναι υπεύθυνο για το 10% των μενδέλιων νοσημάτων (~307/3,500) περισσότερα μεταβιβάζονται με υπολειπόμενο τρόπο (πάσχουν συνήθως ημιζυγώτες) Υ χρωμόσωμα: μέγεθος ~ 70Μb Περιλαμβάνει περίπου 100 γονίδια σημαντικά για την αναπαραγωγική α αραγωγ λειτουργία των αρρένων MSY: 78 γονίδια>> 27 διαφορετικές πρωτεΐνες

46 Χ- Φυλοσύνδετα νοσήματα Ένα εκ των δύο Χ στα θήλεα άτομα είναι ανενεργό σε κάθε σωματικό κύτταρο (ΠΑΤΡΙΚΟ ή ΜΗΤΡΙΚΟ) ΤΥΧΑΙΟ ΤΥΧΑΙΟ ΓΕΓΟΝΟΣ Το άρρεν άτομο έχει ένα μοναδικό Χ χρωμόσωμα μ και ως εκ τούτου ένα μόνο αντίγραφο από κάθε Χ φυλοσύνδετο γονίδιο Στο άρρεν άτομο κάθε τυχόν μεταλλαγμένο αλληλόμορφο θα εκφράζεται πάντοτε

47 Η αδρανοποίηση του Χ χρωμοσώματος Αρχίζει στην εμβρυϊκή περίοδο (στάδιο 8 κυττάρων) και έχει ολοκληρωθεί έως το τέλος της 2ης εβδομάδας Είναι τυχαία σε κάθε κύτταρο και μπορεί να αφορά το πατρικό ή μητρικό Χ χρωμόσωμα. Στη συνέχεια διαιωνίζεται σε όλους τους κυτταρικούς κλώνους Έτσι τα θήλεα άτομα περιέχουν δύο πληθυσμούς κυττάρων (μωσαϊκό για το Χi & Xa χρωμόσωμα)

48

49 Η αδρανοποίηση του Χ χρωμοσώματος Ρυθμίζεται από το γονίδιο XIST (Χq13.2) Αρχίζει από συγκεκριμένο σημείο του Χ χρωμοσώματος (κέντρο απενεργοποίησης του Χ χρωμοσώματος- X-inactivation centre XIC) Εργαστήριο Ιατρικής Γενετικής, Πανεπιστημίου Αθηνών

50 Τα XIST & TSIX είναι μεγάλου μεγέθους μόρια ncrna και εμπλέκονται στην απενεργοποίηση του Χ χρωμοσώματος Tsix ρυθμίζει το Xist Tsix = Xist antisense, επηρεάζει την απενεργοποίηση του X To Tsix προστατεύει το ενεργό Χ-χρωμόσωμα από αποσιώπηση

51 15% των γονιδίων παραμένει ενεργό & στα 2 Χ χρωμοσώματα Θήλεα περισσότερα γονίδια που εκφράζονται

52 Υπολειπόμενος φυλοσύνδετος τρόπος κληρονομικότητας 50% πιθανότητα γέννησης πάσχοντος άρρενος 50% πιθανότητα γέννησης ετεροζυγώτη θήλεος ΧΥ ΧΧ Γονείς ΧΥ ΧΥ ΧΧ Υγιές άρρεν Πάσχων άρρεν Υγιές θήλυ Παιδιά ΧΧ Φορέας θήλυ Εργαστήριο Ιατρικής Γενετικής, Πανεπιστημίου Αθηνών

53 Νόσημα Συχνότητα /10000 άρρενα Αχρωματοψία ερυθρού-πράσινου 800 Σύνδρομο εύθραυστου Χ 5 Μη ειδική Χ-φυλοσύνδετη νοητική υστέρηση Μυϊκή δυστροφία Duchenne 3 Μυϊκή δυστροφία Becker 0,5 Αιμορροφιλία Α (Παράγων VIII) 2 Αιμορροφιλία Β (Παράγων IX) 0,3 Χ-φυλοσύνδετη ιχθύαση 2 Χ- φυλοσύνδετη αγαμμασφαιριναιμία 5 0,1

54 X-Φυλοσύνδετη Υπολειπόμενη κληρονομικότητα Μυϊκή δυστροφία Duchenne Προοδευτική κεντρική μυϊκή αδυναμία Αύξηση μυϊκών ενζύμων στον ορό και της κρεατινικής κινάσης (CK) Συμπτώματα αρχίζουν στην πρώιμη παιδική ηλικία μέχρι την ηλικία των τα περισσότερα έχουν καθηλωθεί σε αναπηρική καρέκλα Καταλήγουν μέχρι το 20 ο έτος

55 Το γονίδιο της δυστροφίνης εντοπίζεται στο Xp21 Είναι το μεγαλύτερο γονίδιο 2300kb (1.5% του Χ) Έχει 79 κωδικοποιούσες περιοχές Η δυστροφίνη έχει μέγεθος 427kD Εκφράζεται κυρίως στα μυϊκά κύτταρα των σκελετικών και καρδιακών μυών δομική πρωτεΐνη της κυτταρικής μεμβράνης των μυών συνδέεται με άλλες δομικές πρωτεΐνες του κυτταροσκελετού

56 60% μεγάλα ελλείμματα Υπάρχει και μια ποικιλία από σημειακές μεταλλάξεις κυρίως ανερμηνεύσημες και μεταλλάξεις πλαισίου ανάγνωσης Οι περισσότερες μοριακές διαταραχές εμποδίζουν την παραγωγή της δυστροφίνης Η DMD εμφανίζεται σε 1/3000 γεννήσεις 1/3 των περιπτώσεων πασχόντων αρρένων εμφανίζουν de novo μεταλλάξεις

57 Πάσχοντα είναι μόνο τα αγόρια Τα ετερόζυγα θήλεα (φορείς) δεν παρουσιάζουν κλινικά συμπτώματα ΟΜΩΣ μεταβιβάζουν τη νόσο στην επόμενη γενεά Η νόσος δεν μεταβιβάζεται από μη πάσχοντα άνδρα

58 υπόθεση απενεργοποίησης ενός εκ των δύο Χ χρωμοσωμάτων... μ Το θήλυ-φορέας είναι συνήθως κλινικά υγιές ΟΜΩΣ Ένα τμήμα των μυϊκών της κυττάρων έχει στο ενεργό Χ το μεταλλαγμένο αλληλόμορφο Στα 2/3 των θηλέων φορέων η CK έχει ανώτερες των φυσιολογικών επιπέδων τιμές

59 Περιστασιακά ένα Θήλυ άτομο μπορεί να προσβληθεί από DMD μη τυπική αδρανοποίηση του Χ (αδρανοποίση ο οίση του φυσιολογικού ού Χ στα περισσότερα μυϊκά κύτταρα) Νέα μετάλλαξη στο άλλο Χ Φορέας με σύνδρομο Turner 45,X0 Μετάθεση Χ /αυτοσωμικού με έλλειμμα τμήματος του Χ...και αδρανοποίηση του φυσιολογικού Χ

60 Σύνδρομο εύθραυστου Χ FRAX( φορείς Fragile X) >6Kb: πλήρης μετάλλαξη 5.2Kb: Ανενεργό αλληλόμορφο 2.8Kb: Ενεργό αλληλόμορφο FRAX φυλοσύνδετο νόσημα, ΝΥ σε και 1/3 φορέων (λόγω μη-τυχαίας αδρανοποίησης του Χ) Επέκταση τρινουκλεοτιδικής αλληλουχίας CGG στο 5 UTR του FMR1 γονιδίου (~200rpts full mutation) μεθυλίωση και αποσιώπηση έκφρασης του γονιδίου προμετάλλαξη 55 CGG και γκρίζα ζώνη ΕΙΓ: ασθενής, 10 ετών με κλινική εικόνα εξίσου σοβαρή με άτομα Ανοσοϊστοχημικός προσδιορισμός της FMRP σε λεμφοκύτταρα απουσία πρωτεΐνης εύρημα συμβατό με ανενεργό γονίδιο

61 Νόσος Fabry Οφείλεται σε μεταλλάξεις στο GLA (Xq22.1) ημιζυγώτες (γκρι διακεκομμένη γραμμή)- λυσοσωματική διαταραχή επηρεάζει κεντρικό & περιφερικό ΝΣ, νεφρά, καρδιαγγειακό συμπτώματα από παιδική ηλικία μέχρι εφηβεία Θάνατος χωρίς θεραπεία 5 η -6 η δεκαετία (νεφρική και καρδιακή ανεπάρκεια) Dobrovolny et al., 2005 ετεροζυγώτες ποικιλομορφία συμπτωμάτων οφειλόμενη στην μη τυχαία αδρανοποίηση του Χ (ασυμπτωματικές συμπτώματα ίδια με ημιζυγώτες) αδρανοποίηση του Χwt (Xa-mutant): 25:75 ή 75:25 πιο βαρύς φαινότυπος Σε σύγκριση με τυχαία απενεργοποίηση (μαύρη γραμμή) &#11: αδρανοποίηση στο Xmut

62 Επικρατητικός φυλοσύνδετος τρόπος κληρονομικότητας Εμφανίζεται σε άτομα με ένα μόνο παθολογικό γονίδιο στο Χ χρωμόσωμα Είναι δύο φορές συχνότερος στα θήλεα άτομα Εργαστήριο Ιατρικής Γενετικής, Πανεπιστημίου Αθηνών

63 πάσχουσες γυναίκες έχουν 50% πιθανότητα να μεταβιβάσουν τη νόσο στα παιδιά τους (άρρενες και θήλεα) ) ΧΥ ΧΧ Πάσχουσα μητέρα Γονείς ΧΥ ΧΥ ΧΧ ΧΧ Υγιές Πάσχων Υγιές Πάσχον άρρεν άρρεν θήλυ θήλυ Παιδιά Οι άρρενες που πάσχουν δεν μεταβιβάζουν τη νόσο στους γιους τους αλλά σε όλα τα κορίτσια τους τα οποία και πάσχουν.

64 X-φυλοσύνδετη επικρατητική κληρονομικότητα Προσβάλλονται άρρενα και θήλεα άτομα Τα θήλεα- φορείς προσβάλλονται σε ποικίλο βαθμό λόγω της αδρανοποίησης του Χ χρωμοσώματος Η μεταβίβαση είναι όμοια προς ένα αυτοσωμικό επικρατές νόσημα Η ουσιώδης διαφορά βρίσκεται στην απουσία μεταβίβασης β από άρρεν σε άρρεν

65

66 Σύνδρομο Rett Φυσιολογική ανάπτυξη κατά την περιγεννητική περίοδο Υποστροφή νοητικής ανάπτυξης επιβράδυνση της ανάπτυξης του εγκεφάλου Απώλεια ομιλίας (autistic) i Απώλεια ικανότητας κίνησης χεριών Ataxia κορμού επαναλαμβανόμενες κινήσεις χεριών Επιληπτικές κρίσεις Πάσχουν μόνο θήλεα (~1/10,000):επικρατητική κληρονομικότητα αλλά και περιπτώσεις αρρένων λόγω διπλασιασμού ή ελλείμματος της περιοχής Χq28 όπου βρίσκεται το MECP2 >99% περιπτώσεων σποραδικές Μεταλλάξεις στο γονίδιο MECP2 προκαλούν σύνδρομο Rett Το γονίδιο κωδικοποιεί την πρωτεϊνη Methyl-CpG- Binding Protein Η οποία συνδέεται σε περιοχές του γονιδιώματος πλούσιες σε κυτοσίνες & γουανίνες (CpG islands) [Amir et al. (Nature Genetics 1999)] MeCP2 Ρυθμιστής έκφρασης άλλων γονιδίων Histone msin3a Deacetyl

67 MeCP2 Μεταλλάξεις στο γονίδιο αλλάζουν την τεταρτοταγή δομή της πρωτεΐνης MeCP2 ή οδηγούν σε μειωμένη παραγωγή λειτουργικής πρωτεΐνης Μεταλλαγμένη πρωτεΐνη χάνει τη δυνατότητα πρόσδεσης σε DNA αλληλουχίες γονιδίων των οποίων ρυθμίζει την έκφραση Γονίδια των οποίων η μεταγραφή ρυθμίζεται από την MeCP2 παραμένουν ενεργά παράγοντας πρωτεΐνες σε λάθος χρονικές στιγμές της εξέλιξης των νευρώνων διαταραχή της φυσιολογικής λειτουργίας των διαταραχή της φυσιολογικής λειτουργίας των νευρώνων...προκαλώντας συμπτώματα συνδρόμου Rett

68 Disease principles highlighted by RTT...RTT θήλεα είναι μωσαϊκά κυττάρων που εκφράζουν φτ και μεταλλαγμένα αντίγραφα του MECP2 γονιδίου... θήλεα άτομα μπορεί να έχουν ήπιο φαινότυπο λόγω τυχαίας απενεργοποίησης ης του Χm Ή λόγω επιγενετικών φαινομένων και τροποποιητικών γονιδίων...όμως μεταβιβάζουν το νόσημα στις κόρες τους...τυχαία χ απενεργοποίηση η Χ οδηγεί σε διαφορετικό φαινότυπο ακόμη και σε ΜΖ δίδυμα

69 Αυτοσωματικά υπολειπόμενα νοσήματα Εργαστήριο Ιατρικής Γενετικής, Πανεπιστημίου Αθηνών

70 Αυτοσωματικά υπολειπόμενα νοσήματα Οι φορείς δεν εκδηλώνουν κλινικά συμπτώματα Σε ζευγάρια όπου και οι δύο είναι φορείς, η πιθανότητα γέννησης πάσχοντος παιδιού είναι 25% Γονείς Παιδιά Φορέας Φορέας Πάσχον Υγιής Πάσχουν με την ίδια πιθανότητα και τα δύο φύλα

71 Μεσογειακή Αναιμία Aιμοσφαιρίνη

72

73 β-μεσογειακή αναιμία

74 Μεταλλάξεις στο β γονίδιο αιμοσφαιρίνης οδηγούν σε μειωμένη σύνθεση της β- σφαιρίνης β-μεσογειακή αναιμία >200 μεταλλάξεις παγκοσμίως >25 μεταλλάξεις στον ελληνικό πληθυσμό με περίπου 10% φορείς

75 promoter -101 C>T -87 C>G (~2% ) (~1% ) (~3% ) (~13% ) Cd5 -CT Cd6 -A Cd8 -AA Cds8/9 +G Cd30 G>C IVSI-1G>A 44bp del CAP exon1 IVS-I -30 T>A -28 A>G +10 -T +33 C>G IVSI-5 G>A (~1%) IVSI-6 T>C (~7% ) (~17% ) (~2% ) IVSI-116G>T IVSI-130G>C 25bp del Cd39 C>T Cd44 -C IVSII-I G>A exon2 IVSI-110 G>A (~42%) IVS-II IVSII-745C>G (~7% ) β ο μεταλλάξεις β + μεταλλάξεις exon3 IVSII-848C>A β ++ μεταλλάξεις +1480C>G PolyA A>G

76 α-μεσογειακή αναιμία

77 α + -μεσογειακή μ γ ή αναιμία * * περίπου 7% του Ελληνικού πληθυσμού είναι φορείς για α + -ΜΑ (3.7Kb έλλειμμα)

78 α 0 -μεσογειακή αναιμία * * περίπου 1% του Ελληνικού πληθυσμού είναι φορείς για α 0 -ΜΑ

79 α2 γονίδιο α1 γονίδιο Σημειακές μεταλλάξεις της α-μεσογειακής αναιμίας στην Ελλάδα cd29ctg>ccg ΙVS1-116A>G 116A>G Hb Adana ΙVS1-5bp del ATG>ACG α59gly>asp Hb Icaria cd142taa>aaa Hb Constant Spring cd142 TAA>CAA PolyA site AATAAA>AATAA G AATAAA>AATGA A exon1 exon2 exon3 Hb Heraklion cd36/37 - CCC Hb Taybe cd38 /39 -ACC Deletion 33bp Cd63-74 Hb Aghia Sophia cd62 -GTG Hb Questembert cd 131, TCT>CCT <1% του Ελληνικού πληθυσμού είναι φορείς για σημειακές μεταλλάξεις

80 Εντοπισμός Φορέων στα Μεσογειακά Σύνδρομα Τo πιο συχνό μονογονιδιακό νόσημα στον Ελληνικό πληθυσμό Αξιόπιστοι βιοχημικοί (αιματολογικοί) δείκτες για όλες τις μορφές των αιμοσφαιρινοπαθειών Αρκετά μεγάλη γονοτυπική ετερογένεια

81 Αιματολογικοί δείκτες και ηλεκτροφόρηση αιμοσφαιρινών Φυσιολογικός Συμβατός με ετερόζυγη β-μα δβ-μα HbS HbC HbD Εργαλείο Προγεννητικής διάγνωσης Συμβατός με πιθανή : ετερόζυγη α-μα σιωπηροί τύποι β-μα σιδηροπενία ιευκρίνιση διάγνωσης Ανάλυση DNA Ο βιοχημικός-αιματολογικός έλεγχος καλύπτει το μεγαλύτερο ποσοστό των μεσογειακών συνδρόμων Εργαστήριο Ιατρικής Γενετικής, Πανεπιστημίου Αθηνών

82 Wilson disease (WND) Ηπατοφακοειδής εκφύλιση Κληρονομική νόσος που μεταβιβάζεται με υπολειπόμενο σωματικό χαρακτήρα

83 διαταραχή στη χολική απέκκριση του χαλκού συσσώρευση του μετάλλου στο ήπαρ Κορεσμός της ηπατικής ικανότητας για αποθήκευση ~60% παρουσιάζουν συμπτώματα στην πρώτη ή τη δεύτερη δεκαετία της ζωής με χρόνια ηπατίτιδα και κίρρωση ή οξεία ηπατική ανεπάρκεια κυτταρικός θάνατος απελευθέρωση χαλκού στο πλάσμα αιμόλυση και εναπόθεση του χαλκού σε εξωηπατικούς ιστούς άθροιση χαλκού στα βασικά γάγγλια και σε άλλες περιοχές του εγκεφάλου ~35% νευροψυχιατρικά συμπτώματα πιο κοινά στους ενήλικες ~20% δυστονία, τρόμο, αλλαγές της προσωπικότητας και νοητική διαταραχή Η εναπόθεση του χαλκού στον κερατοειδή οδηγεί στο σχηματισμό δακτυλίων Kayser-Fleischer

84 Κλινική εικόνα Ήπαρ Ασυμπτωματική ηπατομεγαλία Μεμονωμένη σπληνομεγαλία Επίμονη αύξηση τρανσαμινασών Λιπώδης διήθηση ήπατος Οξεία ηπατίτιδα κίρρωση Οξεία ηπατική ανεπάρκεια ΚΝΣ υσαρθρία Ακούσιες κινήσεις, τρόμος δυστονία σπασμοί άνοια ημικρανία Ψυχιατρικά προβλήματα Κατάθλιψη Νεύρωση ψύχωση

85 Άλλα συμπτώματα παγκρεατίτιδα μυοκαρδιοπάθεια οπάθε α υποπαραθυρεοειδισμός στειρότητα, υποτροπιάζουσες αποβολές Οφθαλμολογικές ιαταραχές ακτύλιος Kayser-Freischer 50-62% στους ασθενείς με ηπατική συμμετοχή και σε όλους σχεδόν με νευρολογική συμμετοχή συνήθως απουσιάζει σε παιδιά με ηπατική μόνο συμμετοχή καταρράκτης

86 Νόσος Wilson παρουσιάζεται: με συχνότητα 1: γεννήσεις συχνότητα φορέων 1/90 Αυτοσωμικός υπολειπόμενος τρόπος κληρονομικότητας

87 Υπεύθυνο γονίδιο Χαρακτηρίστηκε 1993 (ATP7B; MIM# ) Βρίσκεται στο 13q14.3 Αποτελείται από 21 εξόνια (κωδικοποιούσες περιοχές)-80kb προχς) K Πρωτεΐνη αδενοσινο-τριφωσφατάση (ATP7Β), δρα ως μεταφορέας χαλκού copper P-type ATPase ομολογία με τo ATP7Aγονίδιο γ υπεύθυνο γα το φυλοσύνδετο νόσημα Menkes (διαταραχή στην απορρόφηση χαλκού)

88 ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ Πάνω από 300 παθολογικές αλλαγές έχουν χαρακτηριστεί μέχρι στιγμής σε ασθενείς Παρουσιάζουν γεωγραφική κατανομή Κοινή σε όλους τους πληθυσμούς- H1069Q 2 Βάσεις δεδομένων Wilson Disease University of Alberta genetics.org/wilson/index.php Sackler School of Medicine life2.tau.ac.il/genedis/tables/wilson/wilso il/g /T /Wil /Wil n.html

89 Μοριακή μελέτη στον Ελληνικό πληθυσμό 93 οικογένειες με νόσο WD Συνολικά 125 ασθενείς εκ των οποίων 32 ασυμπτωματικά αδέλφια ασθενών Από όλες τις περιοχές ροχς της χώρας

90 845delT-2.7% A486S insC G> 1G> >A-1.6% 1782 delt 2101delAT;C C703Y 2299ins sc-2.7% 2.7%; R7 778G 2530delA-6. 45% L936X-7% 7%; R919 9W G943S;T935 5M R9 969Q-10.8% %; A1018 8V H1069Q %;G106 1E G109 99S I1148T-2.15% 2.15%;G11 186S A>G X14 466R Άγνωστες: 12.36% 21.5% των ασθενών -1 παθολογικό αλλήλιο & 1.53% καμία μετάλλαξη 2παθολογικό 25 ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ 13 εξόνια-87.6% 9 μεταλλάξεις: 78%

91 Γνώση της μοριακής βάσης της νόσου WND στον Ελληνικό πληθυσμό επιτρέπει Tην προσυμπτωματική διάγνωση ασθενών και την έναρξη θεραπευτικής αγωγής πριν την εκδήλωση κλινικών συμπτωμάτων Ιδιαίτερα σημαντικό για ασθενείς με βαριές μεταλλάξεις διότι η έγκαιρη έναρξη θεραπείας αποτρέπει μόνιμες οργανικές βλάβες την ταυτοποίηση φορέων στους συγγενείς των οικογενειών με τη νόσο (cascade screening) Την εφαρμογή διάγνωσης φορέων σε ζευγάρια πριν την τεκνοποίηση οίηση Η δυνατότητα αυτή είναι ιδιαίτερα σημαντική σε πληθυσμούς όπου η συχνότητα φορέων είναι υψηλότερη

92 Συχνότερο νόσημα στη λευκή φυλή (1/2500 γεννήσεις) Υπολειπόμενο σωματικό χαρακτήρα (~4% φορείς) Μέση ηλικία διάγνωσης: 7 μηνών 60% των πασχόντων-διάγνωση στο πρώτο χρόνο Αύξηση προσδόκιμου επιβίωσης ( 30 έτη) με νέες θεραπείες Σημαντική ετερογένεια στον κλινικό φαινότυπο της νόσου Μερικοί ασθενείς δεν παρουσιάζουν συμπτώματα μ μέχρι μχρτην ενήλικο ζωή Άτυπες ή μονοσυμπτωματικές μορφές της νόσου Ανδρική στειρότητα λόγω αμφοτερόπλευρης έλλειψης σπερματικού πόρου Χρόνια παγκρεατίτιδα Βρογχιεκτασίες και χρόνιες πνευμονοπάθειες αδιευκρίνιστης αιτιολογίας

93 Αφορά κυρίως Καυκάσιους Αριθμός γεννήσεων στην ΕΕ κυμαίνεται από 1/1350 (Ιρλανδία) ρ μέχρι 1/25,000 (Φιλανδία) Μέσος όρος: 1/3500 [Farell et al, 2008] Συχνότητα φορέων: 1/20 έως 1/80 Ελλάδα: κυμαίνεται από 1/20 έως 1/25 Η ΚΙ έχει αναφερθεί θίκαι στους Αφρό-Αμερικάνους, Α στην Μέση Ανατολή, Ινδία και Πακιστάν Η συχνότητα στους Λατίνο-Αμερικάνους είναι 1/9,500 γεννήσεις Ιθαγενείς Αμερικάνους: 1/11,200 Ασιάτες-Αμερικάνους: μρ ς 1/31,000 Αφρό-Αμερικάνους:1/15,000

94

95 1938 Andersen καταστροφή παγκρέατος και πνευμόνωνκυστική ίνωση του παγκρέατος 1940 Δημιουργία παχύρευστης βλέννης υπεύθυνη για την παθοφυσιολογία της νόσου 1953 di Sant Agnese Aυξημένη ποσότητα χλωριούχων σε πάσχοντες Gibson και Cooke Ανάπτυξη μεθόδου μέτρησης χλωριούχων στον ιδρώτα πασχόντων

96 Απόφραξη των πόρων των βλεννοποιών αδένων: Βρογχικό δένδρο; Εξωκρινή μοίρα παγκρέατος; Ήπαρ; Έντερο; Ιδρωτοποιοί αδένες Κύρια συμπτώματα από το αναπνευστικό και πεπτικό σύστημα 95-98% των ασθενών καταλήγουν από αναπνευστική ανεπάρκεια Συχνές αναπνευστικές λοιμώξεις καταστροφή πνευμονικού ιστού αποφρακτική πνευμονοπάθεια 80-85% των ασθενών παρουσιάζουν παγκρεατική ανεπάρκεια 97% των αρρένων είναι στείροι λόγω αποτυχίας ανάπτυξης σπερματικών πόρων

97 Η διάγνωση των ασθενών τίθεται κυρίως με κλινικά κριτήρια και εργαστηριακά ευρήματα θετικό test ιδρώτα >60meq/Lt, και/ή ύπαρξη δυο μεταλλάξεων που ευθύνονται για τη νόσο, σε trans Και/ή ανώμαλες τιμές σε ηλεκτροφυσιολογικές λ μετρήσεις (ρινικό δυναμικό, δυναμικό επιθηλιακώνκυττάρων εντέρου) )

98 1986 -Tsui; Riordan; Collins Εντοπισμός του υπεύθυνου γονιδίου CFTR στο μακρύ σκέλος του χρωμοσώματος 7 (7q31-q32) q32) 1989 Aπομόνωση και μοριακή ανάλυση του γονιδίου Μέγεθος: 250kb 27 κωδικοποιούσες περιοχές mrna: 6.5kb 5 UTR: 134bp 3 UTR: 1.6 kb Πρωτεΐνη CFTR (ABCC7): 170kD; 1480 aa CFTR: Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator «Ρυθμιστής ιαμεμβρανικής ιακίνησης ιόντων»

99 CFTR πρωτεΐνη (ABCC7) ανήκει στην ομάδα ABC διαμεμβρανικών πρωτεϊνών (ATP binding cassette family of transporters) Πρωτεΐνες της ομάδας απαντώνται σε βακτηρίδια και θηλαστικά Εντοπίζεται στο πάνω τμήμα της μεμβράνης των αναπνευστικών και εκκριτικών επιθηλιακών κυττάρων αποτελεί κανάλι χλωρίου Ρόλος Ενεργός μεταφορά ουσιών διαμέσου κυτταρικών μεμβρανών με υδρόλυση ATP

100 αποτελεί δίαυλο χλωρίου Βρίσκεται στο επάνω τμήμα της μεμβράνης των αναπνευστικών και εκκριτικών επιθηλιακών κυττάρων 77% της πρωτεΐνης βρίσκεται στο κυτταρόπλασμα 19% στις διαμεμβρανικές περιοχές 4% στις εξωκυτταρικές περιοχές

101 Αποτελείται από 5 περιοχές που σχηματίζουν δύο όμοια επαναλαμβανόμενα τμήματα Κάθε τμήμα περιέχει: έξι υδρόφοβες περιοχές που διαπερνούν την μεμβράνη (MSD) Δύο ενδοκυττάριες πολικές περιοχές που δεσμεύουν ATP - (NBD1; NBD2) Tα επαναλαμβανόμενα τμήματα διαχωρίζονται από την ρυθμιστική περιοχή -R Domain H ενεργοποίηση του καναλιού ρυθμίζεται από την παρουσία camp και φωσφορυλίωση της ρυθμιστικής περιοχής από τις πρωτεϊνικές κινάσες A και C καθώς και την ενδοκυτταρική συγκέντρωση ATP

102 Μοριακή βάση Κυστικής Ίνωσης Στη κυστική ίνωση έχουν περιγραφεί περισσότερες από 1900 διαφορετικές μεταλλάξεις Η συχνότητα και το είδος της αλλαγής έχουν σαφή πληθυσμιακή και γεωγραφική κατανομή 44% παρερμηνεύσιμες 22% μετατόπισης αναγνωστικού πλαισίου 16% ματίσματος 14% ανερμηνεύσιμες 2% ελλείμματα εντός 1% ανακατατάξεις πλαισίου ανάγνωσης & 1% μεταλλάξεις υποκινητή