EK-8 T.C. ANKARA ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJESİ KESİN RAPORU Proje Başlığı FGF3 Genindeki Değişikliklerin İnsanlardaki Fenotipinin Netleştirilmesi Proje Yürütücüsünün İsmi Doç.Dr.Mustafa Tekin Proje Numarası 20070809045HPD Başlama Tarihi 25/06/2007 Bitiş Tarihi 25/12/2007 Rapor Tarihi Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Ankara - " 2008 " RAPOR FORMATI I. Projenin Türkçe ve İngilizce Adı ve Özetleri FGF3 Genindeki Değişikliklerin İnsanlardaki Fenotipinin Netleştirilmesi ÖZET Daha önceki çalışmamızda iç kulak yokluğu nedeniyle doğuştan işitme kaybı, küçük kulak sayvanı ve küçük diş bulgularıyla karakterize olan yeni bir otozomal resesif sendrom tanımlamıştık (OMIM 610706- LAMM). Aynı çalışmada bu yeni sendroma FGF3 genindeki mutasyonların sebep olduğunu 3 farklı ailede 3 farklı mutasyon tanımlayarak gösterdik (Tekin ve ark. 2007). Bu bulgularla FGF3 mutasyonlarının bir insan malformasyonuna neden olduğu ilk kez gösterilmiş ve iç kulağın gelişimi sırasında bu genin rolünün anlaşılması sağlanmıştır. Mutasyon gösterilen hastaların hiç birinin iç kulaklarının gelişmemiş olması ve tanımlanan 3 mutasyonun da proteinin fonksiyon kaybetmesine sebep olması, FGF3 sinyalinin insanda iç kulağın embriyonik gelişmesinin erken evrelerinde gerekliliğini göstermiştir. Bu çalışmada iç kulak anomalisi nedeniyle doğuştan işitme kaybı olan, farklı ailelerden gelen 10 probandın FGF3 genini dizi analizi yöntemiyle taradık. İzole iç kulak anomalisi veya kohlear malformasyonu ve diş anomalisi olan 8 probandın FGF3 geninde bir değişiklik bulmadık. 2 farklı aileden gelen LAMM bulgulu 4 hastada FGF3 geninde p.Leu6Pro (c.17T>C) ve Ile85MetfsX15 (c. 254delT) olmak üzere 2 yeni mutasyon tanımladık. p.Leu6Pro mutasyonu FGF3’ün sinyal bölgesinde yer aldığından proteinin salgısını bozduğunu tahmin etmekteyiz. c.254delT mutasyonu ise FGF3’ün güdük kalmasına neden olur. Her iki mutasyon da fenotiple tam birliktelik gösterdi ve heterozigotlarda hiç LAMM fenotipik bulgusu gözlenmedi. Bu sendroma özgü bir klinik özellik olan, kulak sayvanının üst kısmında büyük deri kalıntı bulgusu bazı etkilenmiş çocuklarda gözlendi. Further Characterization of Phenotype in Humans with FGF3 Gene Alterations Homozygous mutations in the fibroblast growth factor 3 (FGF3) gene have recently been discovered in an autosomal recessive form of syndromic deafness characterized by complete labyrinthine aplasia (Michel aplasia), microtia, and microdontia (OMIM 610706 – LAMM). In order to better characterize the phenotypic spectrum associated with FGF3 mutations, we sequenced the FGF3 gene in 10 unrelated families in which probands had congenital deafness associated with various inner ear anomalies, including Michel aplasia, with or without tooth or external ear anomalies. FGF3 sequence changes were not found in eight unrelated probands with isolated inner ear anomalies or with a cochlear malformation along with auricle and tooth anomalies. We identified two new homozygous FGF3 mutations p.Leu6Pro (c.17T>C) and Ile85MetfsX15 (c. 254delT), in four subjects from two unrelated families with LAMM. The p.Leu6Pro mutation occured within the signal side of FGF3 and is predicted to impair its secretion. The c. 254delT mutation results in truncation of FGF3. both mutation completely cosegregated with the phenotype, and heterozygotes did not have any of the phenotypic findings of LAMM. Some affected children had large skin tags on the upper side of the auricles, which is a distinctive clinical component of the syndrome. II. Amaç ve Kapsam Bu çalışmanın amacı FGF3 genindeki DNA değişikliklerinin insanlardaki fenotipini ortaya koymaktır. Bu çalışma kapsamında incelenen hasta grubunda dış kulak yapısında anomalilerle birlikte iç kulak anomalileri veya iç kulağı hiç olmayan hastalar bulunmaktadır. Bu hastalarda FGF3 geni taranarak mutasyon olup olmadığına bakıldı. III. Materyal ve Yöntem 20060809242 nolu ‘Otozomal resesif işitme kayıplı ailelerde genom boyunca bağlantı analizi ile sorumlu gen bölgelerinin saptanması’ (BAP), 20050809017 nolu ‘ GJB2 geninde heterozigot mutasyon olan işitme engelli Türk olgularda aynı genin kodlamayan bölgelerinin taranması’ (BAP) ve 105S464(SBAG-3271) nolu ‘Otozomal resesif senserinöral işitme kaybı yapan gen değişimlerinin ortaya çıkarılması’ (Tubitak) isimli projeler kapsamında aydınlatılmış onamları alınarak değişik iç kulak anomalileri olan toplam 8 hastadan DNA örnekleri alındı. Hastaların fenotipleri Tablo 1’de görülmektedir. Tablo 1 . Çalışma grubunun özellikleri Hasta Numarası Cins. İç kulak anomalisi Diğer anomaliler Aile öyküsü 166-101 E Kohlear aplazi Yok Var 455-101 K Michel aplazisi Yok Yok 586-101 E Kohlear displazi Mikroşi Yok 646-101 K Michel aplazisi Yok Yok 687-101 K Tek taraflı Michel aplazisi Yok Yok 711-101 E Kohlear displazi Mikroşi ve mikrodonti Yok 730-101 E Kohlear displazi Mikroşi Yok 742-101 E Michel aplazisi Mikroşi ve mikrodonti Var 742-102 E Michel aplazisi Mikroşi ve mikrodonti Var 742-103 K Michel aplazisi Mikroşi ve mikrodonti Var 744-101 K Michel aplazisi Mikroşi Yok 757-101 E Kohlear aplazi Yok Yok Bu hastalarda, FGF3 geninin kodlayan 3 ekzonu ve 5’ ve 3’ kodlamayan bölgeleri uygun primer çiftleriyle çoğaltılarak DNA dizi analizi yöntemiyle tarandı. IV. Analiz ve Bulgular İzole iç kulak anomalisi veya kohlear malformasyonu ve diş anomalisi olan 8 probandın (166101, 455-101, 586-101, 646-101, 687-101, 711-101, 730-101, 757-101) FGF3 geninde bir değişiklik bulmadık. 742 numaralı ailenin LAMM bulgulu 3 hasta bireyinde homozigot p.Leu6Pro (c.17T>C) mutasyonu ve 744 numaralı ailenin LAMM bulgulu 1 hasta bireyinde homozigot Ile85MetfsX15 (c. 254delT) mutasyonunu tanımladık. Her iki ailede de anne babalar heterozigot bulundu. Sağlıklı 200 kişide SSCP yöntemiyle yapılan mutasyon taramasında mutasyona rastlanmadı. 744 numaralı aileden gelen probandda ve 742 numaralı aileden gelen probandlardan birinde kulak sayvanının üst kısmından çıkan deri ekleri gözlendi ve sendromun bir parçası olarak kabul edildi. p.Leu6Pro mutasyonu FGF3’ün sinyal peptid bölgesinde yer almaktadır. Bu nedenle proteinin endoplazmik retikulum aracılığıyla hücre dışına salınımını bozduğu düşünüldü. V. Sonuç ve Öneriler Bu çalışma ile FGF3 proteininin iç kulağın erken gelişimde çok önemli bir rol oynadığını gösterdik. Sendromik olmayan Michel aplazisi, kohlear malformasyonlar ve diş anomalisi olan hastalarda FGF3 geninin kodlayan bölgesinde herhangi bir mutasyon saptamadık. İç kulağın embriyonik gelişimi birçok proteinin görev yaptığı oldukça karmaşık bir olay olduğundan, sendromik olmayan iç kulak anomalilerinden diğer genlerdeki mutasyonlar, belki de FGF3 ile ilişkili olarak sorumlu olabilirler. Ayrıca sendromik olmayan vakalarda FGF3’ ün kodlamayan bölgelerinde bizim genomik PCR sekans tekniğiyle kaçırdığımız mutasyonlar olabilir. Sendromik olmayan Michel aplazisinde de anatomik olarak aynı değişiklikler görülmesine rağmen böyle hastalarda FGF3 geninde herhangi bir mutasyon saptamadık. FGF3 genindeki değişimlerin LAMM sendromuna sebep olduğunu gösterdik. VI. Kaynaklar Tekin M, Hişmi BÖ , Fitöz S, Özdağ H, Cengiz FB, Sırmacı A, Aslan I, İnceoğlu B, YükselKonuk EB, Yılmaz ST, Yasun Ö, Akar N. Homozygous mutations in fibroblast growth factor 3 are associated with a new form of syndromic deafness characterized by inner ear agenesis, microtia, and microdontia. Am. J. Hum. Genet 2007;338-344. VII. Ekler a) Mali Bilanço ve Açıklamaları b) Makine ve Teçhizatın Konumu ve İlerideki Kullanımına Dair Açıklamalar (BAP Demirbaş numaraları dahil ) c) Teknik ve Bilimsel Ayrıntılar (varsa Kesim III'de yer almayan analiz ayrıntıları) d) Sunumlar (bildiriler ve teknik raporlar) e) Yayınlar (hakemli bilimsel dergiler) ve tezler Bulgular Clinical Genetics dergisinde yayına kabul edilmiştir. NOT :Verilen kesin rapor 2 nüsha olarak ciltsiz şekilde verilecek, kesin rapor Komisyon onayından sonra ciltlenerek bir kopyasının yer aldığı CD veya disket ile verilecektir.