Tzv. „founder“ mutace u arytmogenních syndromů

Bc. Júlia Šatková

Master's thesis

Founder mutations related to arrhythmogenic syndromes

Abstract:

Mutace v genech kódujících strukturu srdečních iontových kanálů jsou podkladem pro vznik různých arytmogenních syndromů. Stejná mutace nalezená v nepříbuzných rodinách pocházejících ze stejného regionu může představovat tzv. founder mutaci. Tato práce podává přehled doposud nalezených founder mutací asociovaných s dědičnými arytmogenními syndromy se zaměřením na syndrom dlouhého QT typu 1. Ten vzniká na podkladě mutací v genu KCNQ1, který kóduje strukturu α-podjednotky iontového kanálu vedoucího pomalou složku opožděného draslíkového proudu z buňky (IKs). V České republice je možnou founder mutací v genu KCNQ1 doposud nestudovaná mutace T309I. V rámci této práce byla provedena funkční analýza mutace T309I pomocí metody whole-cell patch clamp. Proud byl měřen na CHO buněčné linii exprimující mutované a/nebo nemutované lidské IKs kanály. Ukázalo se, že IKs kanály s mutací T309I proud nevedly, zatímco u koexprese mutovaných a nemutovaných podjednotek bylo zaznamenáno jen mírné snížení proudu vůči nemutovaným IKs kanálům. Současně zde byly patrné mírné odchylky v parametrech napěťové závislosti ustálené aktivace proudu i v jeho aktivační kinetice. Pozorované rozdíly mezi vlastnostmi kanálů nemutovaných a kanálů tvořených mutovanými i nemutovanými podjednotkami však nebyly statisticky významné. Krátce shrnuto, mutace T309I v heterozygotní formě tedy zřejmě nemá na funkci IKs kanálů významný vliv, což by mohlo svědčit pro mírnější klinické projevy nemoci a její snadnější udržování v populaci.

Abstract:

Mutations in genes encoding structure of cardiac ion channels often lead to the development of various arrhythmogenic syndromes. The same mutation found in unrelated families originated from the same region may represent so-called founder mutation. This thesis presents an overview of so-far described founder mutations associated with inherited arrhythmogenic syndromes with a focus on long QT syndrome type 1. This syndrome is associated with mutations in KCNQ1 gene which encodes structure of α-subunit of ion channel conducting slowly activating delayed-rectifier outward potassium current (IKs). In the Czech Republic, so far not studied T309I mutation is a possible founder mutation in KCNQ1 gene. Within the scope of this thesis, the functional analysis of T309I mutation was performed using the whole-cell patch clamp technique. The current was measured in CHO cells expressing mutated and/or non-mutated human IKs channels. It revealed that IKs channels with T309I mutation did not express any measurable current whereas only a slightly reduced current (in comparison with non-mutated IKs channels) was reported in ion channels after co-expression of both non-mutated and mutated subunits. Simultaneously, there were present only slight changes in parameters of the steady state activation and the activation kinetics. However, the observed differences between electrophysiological properties of non mutated channels and channels form by both mutated and non-mutated subunits were not statistically significant. In conclusion, the heterozygous form of T309I mutation does not have significant impact on IKs channel function which could give evidence for a milder clinical phenotype of disease and its easier maintenance in the population.

Keywords

gen KCNQ1, IKs kanál, founder mutace, mutace c.926C>, T, mutace T309I, syndrom dlouhého QT, patch clamp, CHO buňky, KCNQ1 gene, IKs channel, founder mutation, c.926C>, T mutation, T309I mutation, long QT syndrome, CHO cells

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 21. 6. 2018
• Supervisor: doc. MUDr. Markéta Bébarová, Ph.D.
• Reader: MUDr. Lukáš Nalos, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Medical Genetics and Molecular Diagnostics