молекулярно-генетический анализ минисателлитных повторов

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МИНИСАТЕЛЛИТНЫХ ПОВТОРОВ
ДНК B2-VNTR И 5-HTTLPR ПРИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ.
Сучкова И.О.1, Ямалтдинова Т.А.1, Гриневич Е.Е.1, Пицик Е.В.1, Соловьев К.В.1, Аленина
Н.В.2, А.С.Глотов3, Бадер М.2, Баранов В.С.3, Денисенко А.Д.1, Паткин Е.Л.1
1
НИИ Экспериментальной Медицины СЗО РАМН, Санкт-Петербург, Россия.; 2MaxDelbrück-Center for Molecular Medicine, Berlin-Buch, Germany; 3НИИ Акушерства и
Гинекологии им. Д.О.Отта РАМН, Санкт-Петербург, Россия.
Введение. На современном этапе в клинической медицине становится важным не только
своевременная диагностика заболевания, но и идентификация генетических маркеров
предрасположенности к заболеванию. Владение такой информацией может помочь не
только в постановке диагноза, но позволяет предсказать возможный характер течения
заболевания и дает возможность выбора более эффективного индивидуализированного
терапевтического лечения. В настоящее время накоплено много данных, указывающих на
существенный вклад генетических факторов в патогенезе болезней сердца и сосудов. Так,
например, установлена существенная роль генов BDKRB2 (ген рецептора В2 брадикинина)
и 5HTT (ген транспортера серотонина) в функционировании сердечно-сосудистой
системы и сейчас активно исследуется их вклад в патогенезе артериальной гипертензии,
ишемической болезни сердца (ИБС) и инфаркта миокарда.
Следует отметить, что исследования генетической составляющей некоторых
распространенных мультифакториальных полигенных заболеваний человека часто
обнаруживают их ассоциацию с некодирующими белки тандемными повторами ДНК,
которые в свою очередь могут выступать как цис- или транс-факторы регуляции
экспрессии генов. В связи с этим является актуальными исследования генов 5HTT и
BDKRB2, т.к. в промоторе и 3’-нетранслируемом районе этих генов локализованы
минисателлитные тандемные повторы 5-HTTLPR и B2-VNTR, соответственно. Уже
установлено, что оба минисателлита могут принимать участие в модуляции активности
генов, в которых они находятся. Так, наличие аллеля «L» (из 16 повторов) 5-HTTLPR
повышает уровень транскрипции гена 5-HTT, а аллель «43» (из 43 повторов) B2-VNTR
действует как потенциальный негативный регулятор экспрессии на пре-трансляционном
уровне. Поэтому можно ожидать, что генетические изменения и/или эпигенетические
модификации в министалеллитах 5-HTTLPR и B2-VNTR могут быть связаны с
заболеваниями сердечно-сосудистой системы.
Цель и задачи. Цель данной работы заключалась в проверке предположения о связи
минисателлитов B2-VNTR и 5-HTTLPR генов BDKRB2 и 5HTT с такими сердечнососудистыми заболеваниями как артериальная гипертензия, ИБС и инфаркт миокарда. В
задачи исследования входили: анализ ассоциаций полиморфизмов по длине аллелей B2VNTR и 5-HTTLPR с этими патологиями; анализ метилирование ДНК минисателлитов
B2-VNTR и 5-HTTLPR у пациентов с этими заболеваниями в связи с тем, что
метилирование ДНК является одним из основных эпигенетических механизмов регуляции
активности генов, а тандемные повторы ДНК часто являются потенциальными мишенями
для такого рода модификации.
Материал и методы. Минисателлиты B2-VNTR и 5-HTTLPR были исследованы с
помощью ПЦР и метил-чувствительной ПЦР на образцах ДНК из лейкоцитов
периферической крови пациентов с артериальной гипертензией (N=86), ИБС (N=145),
инфаркт миокарда (N=49) и контроля (N=137).
Результаты. В исследованных выборках пациентов с вышеупомянутыми заболеваниями
не было выявлено статистически значимых различий с контролем по частоте
встречаемости различных аллелей как для минисателлита B2-VNTR, так и 5-HTTLPR.
Анализ метилирования показал, что 5-HTTLPR во всех проверенных выборках
находится в неметилированном состоянии, независимо от длины аллеля
минисателлита. В то же время для B2-VNTR были выявлены разные варианты
эпигенотипов: гомозиготы по аллелям «43» и «33», где оба аллеля неметилированы;
гетерозиготы «43/33», где оба аллеля метилированы либо метилирован только короткий
аллель «33» (из 33 повторяющихся единиц); и гомозиготы «43/43» с метилированным
длинным аллелем «43» (из 43 повторяющихся единиц). Следует отметить, что
метилированные формы длинного аллеля B2-VNTR были обнаружены как у гетерозигот
«43/33», так и гомозигот «43/43» только у пациентов с ИБС, причем доля таких людей
была намного выше среди тех, кто уже перенес инфаркт миокарда (24,5% и 73,9% ,
соответственно).
Заключение. Таким образом, нами не было выявлено ассоциации
полиморфизмов по длине минисателлитов B2-VNTR и 5-HTTLPR генов BDKRB2 и
5HTT с артериальной гипертензией, ИБС и инфарктом миокарда, но была обнаружена
связь между метилированием длинного аллеля «43» B2-VNTR с ИБС и инфарктом
миокарда. Поэтому можно предположить, что наличие метилированной формы
длинного аллеля B2-VNTR может служить в качестве прогностического
эпигенетического маркера предынфарктного состояния.
Работа поддержана грантом РФФИ № 10-04-00676-а.