Molekulárně genetická vyšetření predispozic Crohnovy choroby a ulcerózní kolitidy

Natálie ROUBÍKOVÁ

Bachelor's thesis

Molecular analysis of genetic predispositions to Crohn´s disease and ulcerative colitis

Abstract:

Tato bakalářská práce je zaměřena na idiopatické střevní záněty, do kterých řadíme Crohnovu chorobu a ulcerózní kolitidu. Jedná se o chronická zánětlivá onemocnění střev, u kterých je zaznamenáno několik příčin. Dle studií lze říci, že nejčastěji k rozvoji dochází díky genetické predispozici, vnějším vlivům jako je například stres a kouření, také díky infekci a v některých případech i díky odchylné reaktivitě imunitního systému vůči součástem vlastnímu střevnímu mikrobiomu. Genetika těchto nemocí není dodnes přesně objasněna, ale je jisté, že genetické faktory jsou více patrné u Crohnovy choroby než u ulcerózní kolitidy. Nejčastějšími geny, které jsou spojovány s rozvojem idiopatických střevních zánětů jsou geny NOD2/CARD15, NOD1/CARD4 a ICAM-1. Je známo, že z těchto genů se gen NOD2/CARD15 podílí spíše na rozvoji Crohnovy choroby a gen ICAM-1 na rozvoji ulcerózní kolitidy. V metodické části se má bakalářská práce zabývá prokázáním alespoň jedné příslušné mutace genu u 12 probandů, z nichž šest trpělo Crohnovou chorobou, tři ulcerózní kolitidou a u tří se jednalo o zdravé jedince, kteří byli v příbuzenském vztahu s nemocnými. U příslušného rozboru vzorků došlo k vyizolování čisté genomové DNA, která byla využita k metodě PCR, díky které došlo k amplifikaci specifického úseku genu. PCR produkty byly vizualizovány pomocí gelové elektroforézy, následně enzymaticky přečištěny a osekvenovány firmou GenSeq. Nakonec došlo k ověření a vyhodnocení příslušných sekvencí pomocí internetového nástroje BLAST, internetové databáze GenBank a programu Geneious Prime. Díky tomu byla prokázána mutace genu ve dvou případech - NOD1/CARD4 (D372N) a ICAM-1 (K469E).

Abstract:

This bachelor thesis focuses on idiopathic inflammatory bowel diseases, which include Crohn's disease and ulcerative colitis. These are chronic inflammatory diseases of the intestines caused by several causes. Studies have shown that the development of these diseases is most commonly due to genetic predisposition, external factors such as stress and smoking, infection, and in some cases, an abnormal immune system reactivity to components of the gut microbiome. The genetics of these diseases have not yet been fully elucidated, but it is clear that genetic factors are more apparent in Crohn's disease than in ulcerative colitis. The most common genes associated with the development of idiopathic inflammatory bowel diseases are NOD2/CARD15, NOD1/CARD4, and ICAM-1. It is known that the NOD2/CARD15 gene is more involved in the development of Crohn's disease, while the ICAM-1 gene is more involved in the development of ulcerative colitis. In the methodological part, this thesis aims to demonstrate at least one relevant gene mutation in 12 probands, of whom six suffered from Crohn's disease, three from ulcerative colitis, and three were healthy individuals who were related to the affected individuals. The relevant genomic DNA was isolated from the samples and used in the PCR method to amplify a specific gene segment. The PCR products were visualized using gel electrophoresis, then enzymatically purified and sequenced by the GenSeq company. Finally, the relevant sequences were verified and evaluated using the BLAST internet tool, the GenBank internet database, and the Geneious Prime program. As a result, a gene mutation was demonstrated in two cases - NOD1/CARD4 (D372N) and ICAM-1 (K469E).

Keywords

Idiopatické střevní záněty, Crohnova choroba, ulcerózní kolitida, genetické predispozice, izolace DNA, PCR, elektroforéza, sekvenace DNA

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 5. 2023

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Aneta Zlámalová

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Health and Social Sciences

Bachelor programme / field:
Laboratory Diagnostics / Laboratory Diagnostics