Vyšetření polymorfismů v genu IFITM3 pomocí sekvenace a jejich klinický význam pro průběh virových onemocnění

Simona TROJÁKOVÁ

Bachelor's thesis

Examination of polymorphisms in the IFITM3 gene using sequences and their clinical significance for the course of viral diseases.

Abstract:

Interferonem indukovaný transmembránový protein 3 je protizánětlivý cytokin, který patří do skupiny interferonem stimulovaných genů. Topologie genu IFITM3 byla objasněna analýzou elektronové paramagnetické a nukleární magnetické rezonance. Protein kódovaný tímto genem navozuje imunitu proti viru chřipky A a dalším virovým onemocněním. Dále také narušuje homeostázu intracelulárního cholesterolu, inhibuje vstup virů do cytoplazmy hostitelských buněk a inaktivuje nové obalené viry vycházející z infikované buňky. Proteiny IFITM omezují replikaci viru tak, že regulují expresi virového proteinu a snižují infekčnost vznikajících virů. Pro objasnění mechanismu účinku proteinu IFITM3 a jeho vlivu na závažnost průběhu virového onemocnění je analýza jednonukleotidových polymorfismů v genu IFITM3 velmi významná. Teoretická část se zabývá rodinou interferonem indukovaných transmembránových proteinů, dále především popisem a funkcí genu IFITM3 včetně jeho polymorfismů. Tento gen je lokalizován na chromozomu 11 a jeho velikost je přibližně 18 Kb. Genová variabilita IFITM3 může zásadně ovlivnit průběh chřipky i jiných virových onemocnění. Praktická část bakalářské práce je zaměřena na detekci polymorfismů rs12252, rs34481144 a rs1136853 v genu IFITM3 pomocí metody PCR a přímé sekvenace. V rámci této části bylo nutné zvládnout některé základní laboratorní metody jako je izolace DNA z primárních vzorků, metoda PCR, příprava PCR produktu pro sekvenaci, analýza sekvenačních dat, zpracování výsledků a určení konkrétních genotypů u testovaných jedinců.

Abstract:

Interferon Induced Transmembrane Protein 3 is an anti-inflammatory cytokine that belongs to the group of interferon-stimulated genes. The topology of the IFITM3 gene was clarified by the analysis of electron paramagnetic and nuclear magnetic resonance. The protein encoded by this gene induces immunity against influenza A virus and other viral diseases. It also disturbs the homeostasis of intracelular cholesterol, inhibits the entry of viruses into the cytoplasm of the host cells and inactivates new enveloped viruses originating from an infected cell. IFITM proteins reduce virus replication by regulating the expression of viral protein and by reducing the infectivity of developing viruses. The analysis of the single-nucleotid polymorphisms in the IFITM3 gene is very significant to clarify the mechanism of the effect of the IFITM3 protein and its influence on the severity of the course of the viral diseases. The theoretical part deals with the description of Interferon Induced Transmembrane Proteins, particularly the description and function of the IFITM3 gene, including its polymorphisms. This gene is located on chromosome 11 and its size is approximately 18 Kb. The gene variability of the IFITM3 can fundamentally affect the course of influenza and other viral diseases. The practical part of the thesis focuses on the detection of polymorphisms rs12252, rs34481144 and rs1136853 in the IFITM3 gene using the PCR method and Sanger sequencing method. It was necessary to master some basic laboratory methods such as DNA isolation from primary samples, PCR method, preparation of the PCR product for sequencing, sequencing data analysis, processing of results and determination of specific genotypes in tested individuals.

Keywords

IFITM3, polymorfismus, PCR reakce, sekvenace, virová onemocnění

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 5. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Dagmar Riegert Bystřická, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Health and Social Sciences

Bachelor programme / field:
Specialization in Health Service / Health Technician