HERENCIA PATERNAL DE ADN MITOCONDRIAL

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La confusión de las muestras se descartó por los análisis de repetirse sangre y músculo muestras. El músculo repetida Las biopsias fueron en el lado derecho e izquierdo vasto externo músculos. Además, el genotipado de todas las muestras para cinco marcadores nucleares altamente polimórficos (microsatélites) indicaron que todas las muestras procedían de la misma persona (Fig. 2).

La secuenciación de ADNmt sangre del paciente de los padres sanos y de su tío paterno demostrado que el haplotipo de los músculos del paciente ADNmt era idéntica a la de su padre y el tío de sangre (con la excepción de la deleción de 2 pb, que se encontró sólo en el paciente). El haplotipo de la la sangre de los pacientes fue idéntica a la de su madre.El análisis de ADNmt de la sangre y los músculos de La hermana de la paciente se encuentra sólo el ADN mitocondrial materno haplotipo (datos no mostrados). El microsatélite nuclear genotipos del paciente, sus padres, y su hermana mostró una distribución de alelos consistentes con sus relaciones biológicos (Fig. 2).

De acuerdo con la secuenciación directa de PCR amplificado ADNmt, el tejido muscular del paciente era homoplasmic para el haplotipo paterno y para la 2-bp supresión. Sin embargo, minisequencing12 en fase sólida y análisis de fragmentos mostró aproximadamente 10 por ciento materna (Normal) ADNmt en ambos especímenes de biopsia de músculo (Figura 1). El ADNmt de la sangre del paciente, el cabello raíces, y los cultivos de fibroblastos mostraron sólo el materno haplotipo.

TABLA 1. CONSERVACIÓN DE ANÁLISIS 1303G

EN 12S ARN ribosomal través de las especies. * Los nucleótidos 1297 a 1308 se muestran, y el nucleótido 1303 se muestra en la negrita.

TABLA 2. Las diferencias de secuencia entre los dos El ADN mitocondrial (ADNmt) haplotipos encontrados EN SANGRE y el músculo del paciente y EN SANGRE de sus padres.

* Esta es la sequence.10,11 referencia Cambridge

† El haplotipo del ADNmt de los músculos del paciente y de su padre sangre, tal como se define por los nucleótidos en estos sitios, es diagnóstico de ADNmt haplogrupo U5.13,14

‡ El haplotipo del ADNmt de la sangre del paciente y la de su madre, tal como se define por los nucleótidos en estos dos sitios, y la presencia de 4580G en todas las muestras (datos no mostrados) son de diagnóstico de ADNmt haplogrupo H.13-15.

Figura 1. Análisis de la secuencia parcial de ADN mitocondrial de La sangre del paciente y del músculo y de la sangre de sus padres. El panel A muestra parte de la diferencia en los haplotipos entre muscular del paciente (paternal) y su sangre (materna).

Las flechas indican los nucleótidos polimórficos 3192 y 3197. El panel B muestra de análisis de fragmentos para la eliminación de 2 pb. Fragmentos de 152 pb (normal) y 150 pb (supresión 2-bp) se muestran en púrpura. El estándar de tamaño GeneScan se muestra en naranja. Los muscular es heteroplasmic por la eliminación, con el 10 por ciento de tipo salvaje y 90 por ciento de ADN mitocondrial mutante.

Figura 2. pedigrí de la familia con los genotipos de cinco microsatélites Los marcadores de ADN nuclear. Alelo tamaños se dan en pares de bases. Estos resultados confirman que Asunto I-1 es el padre biológico del paciente (sujeto II-1). Los alelos encontrados en el ADN nuclear del músculo de Asunto II-1 eran idénticos a los encontrados en el ADN nuclear de su sangre.

DISCUSIÓN

Presentamos el caso de un paciente con un ejercicio severo intolerancia causada por una deleción de 2 pb en el gen de ND2 de ADNmt. Un hallazgo sorprendente fue que la mutación producido en un fondo paterna ADNmt. Debido a que el paciente tenía una miopatía aislado debido a una mutación que sólo se encuentra en el músculo esquelético, y porque la familia miembros no se vieron afectados y no portaban la mutación en sangre o músculo, llegamos a la conclusión de que el 2-bp eliminación surgió espontáneamente en la embriogénesis temprana o en la línea germinal paterna. Sin embargo, no podemos descartar la posibilidad de que el padre albergaba esta mutación en un nivel bajo en otros tejidos. El origen de la mutación podría ser similar a la de esporádica, solo, deleciones a gran escala, que hasta ahora se ha pensado a surgir espontáneamente en el ADNmt materna, ya sea enla línea germinal o en mutaciones tempranas embryogenesis.16 de ADNmt causan síntomas sólo cuando ls altos niveles de ADNmt mutante están presentes: por lo general, del 50 al 60 por ciento para individuales, deleciones a gran escala y de 80 a 90 ciento para el punto mutations.17,18 Para un alto porcentaje de ADNmt mutante de estar presente, una ventaja replicativa para las mitocondrias mutados probablemente se requiere.

Sin embargo, no sólo las supresiones sola, a gran escala, sino también mutaciones puntuales ADNmt, pueden proliferar con tiempo y superan en número de tipo salvaje mtDNA.19 Ha sido sugerido que la ventaja replicativa del gran escala deleciones se debe a una terminación más rápida de la replicación de las moléculas de ADNmt más pequeño, pero el experimental evidencia de esta hipótesis es controversial.2 El complejo I de la cadena respiratoria consiste en 41 subunidades, 7 de las cuales son codificadas por el ADNmt. Los codón de parada introducido por la deleción 2-bp afecta traducción de la parte C-terminal del producto del gen. Por lo tanto, inactiva la subunidad ND2 y la la función catalítica del complejo I. En apoyo de este concepto, la actividad del complejo I se vio gravemente afectada en el músculo del paciente que describimos. El paciente también albergaba una nueva variante (1303G → A) en el gen 12S rRNA. Esta variante podría influir teóricamente fenotipo del paciente.

Sin embargo, la variante se encuentra en una parte de los 12S gen rRNA que no se conserva en la evolución. Ratón y 12S rRNA genes de rata tienen una adenina, y el conejo y los genes de elefantes tienen una timina en esta posición (Tabla 1), lo que sugiere que 1303G → A es un inofensivo variante. Por otra parte, la aparición de homoplasmic 1303G → A en el padre y el tío sano también indica la naturaleza no patógena de esta variante.

Hasta ahora, el ADNmt patógena se ha supuesto para ser heredado de la madre o por haber surgido de forma espontánea en un fondo mtDNA maternal. Sin embargo, herencia paterna ADNmt puede pasar desapercibida en casos con deleciones, individuales, esporádicas a gran escala, ya haplotipos mitocondriales rara vez se investigan en los análisis de diagnóstico. Lo mismo puede