BMC Genetics, 2005; 6: 27-27 (más artículos en esta revista)

PAX6 mutaciones: correlaciones genotipo-fenotipo

BioMed Central
Ioanna Tzoulaki (i.tzoulaki @ sms.ed.ac.uk) [1], MS Ian White (imswhite@ed.ac.uk) [2], Isabel M Hanson (isabel.hanson @ ed.ac.uk) [ 1]
[1] Escuela de Medicina Molecular y Clínica de la Universidad de Edimburgo, el Centro de Medicina Molecular, Western General Hospital, Crewe Road, Edinburgh, EH4 2XU, UK
[2] Facultad de Ciencias Biológicas, del Instituto de Biología Evolutiva, Ashworth Laboratories, West Mains Road, Edinburgh, EH9 3JT, UK

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Resumen
Antecedentes

El PAX6 es una proteína altamente conservada regulador transcripcional que es importante para el normal desarrollo neurológico y ocular. En humanos, mutaciones heterocigotas del gen PAX6 causa aniridia (ausencia del iris) y de desarrollo relacionados con las enfermedades de la vista. PAX6 mutaciones están archivados en la Variante Humanos PAX6 Allelic base de datos, que actualmente contiene 309 registros, 286 de las cuales son las mutaciones en los pacientes con ojo Malformaciones.

Resultados

Se examinaron los registros de la Variante Humanos PAX6 Allelic Base de datos y documentación de la frecuencia de los diferentes tipos de mutación, los fenotipos asociados a los diferentes tipos de mutación, la contribución de CpG PAX6 transiciones a la mutación del espectro, y la distribución de la cadena-que terminará mutaciones en el abierto Marco de lectura. Las mutaciones que introducir un codón prematuro de terminación en el marco de lectura abierta son predominantemente asociado con aniridia, en cambio, no aniridia fenotipos son típicamente asociados con mutaciones missense. Cuatro CpG dinucleotides en los exones 8, 9, 10 y 11 son los principales puntos calientes de mutación, y las transiciones en estos CpG en la cuenta de más de la mitad de todas las mutaciones sin sentido en la base de datos. Truncando las mutaciones se distribuyen en toda la región de codificación de PAX6, con excepción de la última mitad del exón 12 y la codificación de parte del exón 13, donde están totalmente ausentes. La ausencia de truncar mutaciones en el 3 'parte de la región de codificación es estadísticamente significativa y es coherente con la idea de que una tontería mediada por la decadencia de los actos PAX6 alelos mutantes.

Conclusión

La Base de Datos de PAX6 Allelic Variant es un recurso valioso para el estudio de las correlaciones genotipo-fenotipo. La asociación constante de truncar mutaciones con la aniridia fenotipo, y la distribución de truncar PAX6 mutaciones en el marco de lectura abierta, que sugiere una tontería mediada por la decadencia de los actos PAX6 alelos mutantes.

Antecedentes

El gen fue clonado PAX6 en la búsqueda de los genes subyacentes al síndrome de WAGR (tumor de Wilms, aniridia, anormalidades genitourinarias y retraso mental; MIM 194072) [1]. Síndrome de WAGR se produce por hemicigotos supresiones de 11p13 que eliminar una copia de PAX6 y una copia de WT1 [1, 2]. Intragenic PAX6 mutaciones fueron identificadas posteriormente en numerosas no sindrómicas aniridia pacientes, lo que confirma PAX6 como la aniridia gen (MIM 106210) [3 - 6]. Estudios sobre pacientes y WAGR pacientes con aniridia reordenamientos cromosómicos aniridia demostrado claramente que puede ser causada por la supresión de una copia del gen PAX6 [1, 2]. Por lo tanto se propuso que los resultados de aniridia PAX6 haploinsufficiency y es causada por la pérdida de la función de un alelo [1, 5 - 7].

El gen PAX6 altamente conservadas codifica una proteína reguladora transcripcional que se expresa en el desarrollo de los ojos, cerebro, la médula espinal y el páncreas [8]. El 5 'de dos tercios del marco de lectura abierta (ORF) de ADN codifican dos dominios vinculante, un par de dominio y un homeodomain (Figura 1] [9, 10]. El ADN vinculante dominios están separados por un 79-aminoácido péptido enlazador. El 3 'tercio de la ORF codifica una prolina, serina y threonine ricos (PST) de dominio que ha trans-activación transcripcional función [11] (Figura 1]. Los últimos 40 aminoácidos de la PST constituyen un dominio altamente conservado C-terminal de péptidos que se ha implicado en la modulación de ADN vinculante por el homeodomain [12].

PAX6 mutaciones están archivados en la Variante Humanos PAX6 Allelic Base de datos [13, 14]. La base de datos contiene actualmente 309 registros, cada uno de ellos la presentación de informes independiente comprobado variaciones en la secuencia gen PAX6. Doscientos ochenta y seis de ellas están asociadas con mutaciones patológicas que causan malformaciones congénitas oculares. La más común de estas malformaciones es aniridia, que se caracteriza principalmente por la ausencia congénita del iris, pero que también afecta a la córnea, cristalino y retina. PAX6 mutaciones también causa una amplia gama de fenotipos no aniridia tales como defectos del nervio óptico, queratitis, Microftalmia, hipoplasia foveal y [15 - 17]. Esta base de datos permite el análisis de los registros de la distribución de mutaciones en el gen y la relación entre genotipo y fenotipo.

Si bien un examen exhaustivo de las mutaciones en la base de datos ha sido publicado anteriormente [18] que queríamos volver a analizar los datos por dos razones. En primer lugar, la última revisión se publicó hace siete años y el número de registros ha aumentado considerablemente, de 87 a 309. En segundo lugar, es instructivo considerar el efecto de los nuevos mecanismos moleculares que actúan sobre los alelos mutantes, como el absurdo mediada por la decadencia. Tonterías mediada la decadencia (NMD) es el proceso por el cual los mRNAs que contienen codones de terminación prematuros (CTP) se degradan antes de que se producen grandes cantidades de proteínas truncadas [19, 20]. NMD es de importancia para el espectro porque PAX6 mutación mutaciones que introducir un PTC en el marco de lectura abierta PAX6 son muy comunes [18]. Antes de que el descubrimiento de dicho sistema en general se piensa que PTC-que contiene alelos mutantes generados truncado proteínas [5, 6]. Algunos investigadores especulan que las proteínas PAX6 truncado después de la homeodomain podría tener negativas actividad dominante [21 - 23]. Los dos dominios intacto el ADN vinculante, separarse de la trans-activación normal de dominio, en teoría, podría obligar a la meta sin la activación de las secuencias de ADN y los genes podrían interferir con la función normal de la proteína PAX6. Una variedad de ensayos experimentales mostraron que las proteínas PAX6 con C-terminal de supresiones de hecho han potente actividad dominante negativos [21, 22, 24]. Se podría esperar, por tanto, que altere las mutaciones después de la homeodomain podría potencialmente llevar a fenotipos más graves que, o diferentes de, truncando mutaciones en el ADN vinculante dominios. Por otra parte, si una tontería mediada por la decadencia de los actos PTC mutaciones en vivo, todos los PTC alelos efectivamente se alelos nulos, y no fenotípicas diferencia debe observarse. Esta idea se puede visitar en el examen de los registros de la base de datos de la variante PAX6 Allelic

En este trabajo se revisan las mutaciones archivados en la base de datos de PAX6 Allelic Variant. Nos muestran que más de tres cuartas partes de aniridia casos son causados por mutaciones que introducir un PTC en el marco de lectura abierta PAX6. En contraste, la mayoría no aniridia fenotipos están asociadas con mutaciones missense. También muestran que cuatro CpG dinucleotides son los principales hotspots mutacionales, y representan la mitad de todas las mutaciones sin sentido en la base de datos. Finalmente, se intenta conciliar la mutación observada PAX6 espectro con el trabajo realizado sobre las proteínas PAX6 truncado. Sugerimos que la mutación del espectro PAX6 es coherente con la idea de que una tontería mediada la decadencia es un importante mecanismo que actúe en PAX6 alelos mutantes, y, en consecuencia, que la mayoría de las proteínas truncado es poco probable que se produce en niveles significativos in vivo. Entre los registros existentes, no se altere mutaciones en el 3 'parte de la codificación del ARN vigilancia región en la que no se prevé que actuar. Esto sugiere que los 3 'mutaciones de hecho rendimiento alelos dominantes negativos que puede causar graves fenotipos, pero estos aún no se han comprobado.

Resultados y discusión
Truncando mutaciones en el gen PAX6 son predominantemente asociado con aniridia

El PAX6 Allelic Variant Base de datos contiene 309 registros de los cuales 286 se refieren a las mutaciones patológicas PAX6 en la región de codificación (exones 4-13, figura 1) o los sitios de empalme consenso de acompañamiento directamente la codificación de los exones. El resto de registros describen polimorfismos.

Cada una de las 286 mutaciones asociadas a la enfermedad se clasifican en una de las seis categorías de acuerdo a la aparente efecto de cada cambio genómico. Las seis categorías son mutaciones sin sentido, mutaciones de empalme, marco por desplazamiento de las inserciones o deleciones, en el marco de inserciones o deleciones, mutaciones missense y en vísperas de las mutaciones. Los detalles de estos se presentan en la Tabla 1.

El exón por exón distribución de la mutación de tipo patológico de 286 mutaciones se muestra en la Tabla 2. De las 286 mutaciones, 102 (35,7%) son mutaciones sin sentido, 36 (12,6%) son las mutaciones de empalme, 68 (23,8%) se marco por desplazamiento de las inserciones o deleciones, 16 (5,6%) están en el marco de inserciones o deleciones, 50 (17,5%) son las mutaciones missense y 14 (4,8%) están en vísperas de las mutaciones (figura 2a].

Mutaciones sin sentido, mutaciones y empalme marco desplazamiento de las inserciones o deleciones suelen dar lugar a la introducción de un PTC en el marco de lectura abierta. PAX6 en la base de datos, estas tres categorías representan el 72% de todas las mutaciones asociadas a la enfermedad.

De las 286 mutaciones patológicas, 257 (89,9%) están asociados con aniridia y 29 (10,1%) están asociados con otros fenotipos, incluyendo aislados hipoplasia foveal, microftalmia nervio óptico y defectos.

El exón por exón distribución de la mutación 257 aniridia tipo de mutaciones asociadas a se muestra en la Tabla 3. De las 257 mutaciones, 100 (38,9%) son mutaciones sin sentido, 34 (13,2%) son las mutaciones de empalme, 65 (25,3%) se marco por desplazamiento de las inserciones o deleciones, 16 (6,2%) están en el marco de inserciones o deleciones, 30 (11,7%) son las mutaciones missense y 12 (4,7%) están en vísperas de las mutaciones (figura 2b]. La proporción de mutaciones missense ha disminuido de 17,5% de todos los casos, para el 11,7% de los casos, mientras que las mutaciones aniridia que introducir un PTC (tontería, y el marco de empalme por desplazamiento de las mutaciones) han aumentado de 72% de todos los casos al 77% de los casos de aniridia .

El exón por exón distribución de la mutación de tipo para el 29 de mutaciones en casos de aniridia no se muestra en la Tabla 4. De las 29 mutaciones, 2 (6,9%) son mutaciones sin sentido, 2 (6,9%) son las mutaciones de empalme, 3 (10,3%) se marco por desplazamiento de las inserciones o deleciones, 20 (69%) son mutaciones missense y 2 (6,9%) Están en vísperas de las mutaciones (figura 2c]. Missense mutaciones representan más de dos tercios de los no aniridia fenotipos, mientras que las mutaciones que introducir un PTC son mucho menos comunes que en la base de datos en su conjunto, representan sólo el 7 de los casos (24%).

Este análisis muestra que la aniridia es predominantemente fenotipo asociado con mutaciones que introducir un PTC, mientras que los no aniridia fenotipos son en su mayoría asociados a mutaciones missense. Las mutaciones missense que causa aniridia fenotipos no puede hacerlo mediante la generación de hypomorphic proteínas que se puedan llevar a cabo algunas, pero no todas las funciones normales de PAX6, como la correcta regulación de los genes diana [15, 28]. Las mutaciones missense que causa aniridia fenotipos no están situadas predominantemente en los pares de dominio (exones 5, 5 bis, 6 y 7, Cuadro 4], lo que sugiere que parte del ADN dañado vinculante puede ser un importante mecanismo por el cual la variante fenotipos surgir [10, 28 , 29]. Missense mutaciones pueden causar el verdadero aniridia (Cuadro 3], probablemente mediante la creación de proteínas PAX6 con poca o ninguna función [29]. Missense mutaciones asociadas a los fenotipos aniridia no suelen afectar a un subconjunto de los tejidos oculares que participan en el pleno aniridia, como la fovea, el nervio óptico o el iris [15, 29].

Mutación turísticos de la región de codificación PAX6

Tonterías mutaciones son las más comunes en el tipo de mutación aniridia pacientes (y en toda la base de datos), mientras que missense mutaciones son la causa más común de otros fenotipos (Figura 2]. Ambas mutaciones missense absurdo y son causadas por sustituciones de nucleótido único. Para saber más sobre cómo estas mutaciones pueden surgir, que se centró en la distribución de CpG dinucleotides en el PAX6 marco de lectura abierta, ya que las transiciones CpG son los más comunes único sustituciones de nucleótidos en el genoma humano [30].

Hay 45 CpG dinucleotides codificación PAX6 en la región (Figura 3]. CpG deamination puede dar lugar a dos nuevas dinucleotides, TpG y CpA, dependiendo de si el C> T conversión se lleva a cabo en el capítulo adelante o atrás el capítulo. En los registros existentes, las transiciones a las 10 de los 45 del CpG se han comunicado (Figura 3, Tabla 5]. Ocho de CpG se han mutado en un sólo capítulo, mientras que dos se han mutado en ambas ramas (Figura 3, Tabla 5]. De los doce cambios, de seis causar mutaciones sin sentido, cinco causar mutaciones missense y uno causa un sinónimo de sustitución (neutral) (Tabla 5].

- Sentido capítulo deamination de CpG en una arginina CGA crea un codón de terminación codón TGA. El PAX6 ORF contiene seis codones CGA y todas estas han sido 'golpe' al menos una vez a dar mutaciones sin sentido (Tabla 5]. Es notable que cuatro CpG en la CGA codones en los exones 8, 9, 10 y 11 (R203X, R240X, R261X y R317X) son una fuente importante de mutaciones sin sentido (Tabla 5, Figura 3]. Juntos estos cuatro CpG's han sido golpeados 60 veces. Estos éxitos por todas las causas aniridia y representan el 21% de todas las mutaciones en la base de datos y el 59% de todas las mutaciones sin sentido.

La observación de que CpG en los exones 8, 9, 10 y 11 son una fuente importante de mutaciones se puede explicar al menos en parte por la composición de nucleótidos y el estado de metilación del gen PAX6 genómica. El 5 'dos tercios de los genes (desde el promotor hasta e incluyendo el exón 7) forman parte de un excepcionalmente importantes CpG isla. Esta región del gen es muy rica en GC y tiene una alta frecuencia de CpG dinucleotides, la mayoría de los cuales son unmethylated [31]. El último tercio de los genes, que contienen los exones 8-13, que es más similar a la mayor parte del ADN genómico, con un menor contenido de GC. La frecuencia de CpG dinucleotides es baja, pero las que existen tienden a ser metiladas, y metilación aumenta enormemente la frecuencia de de cytosine deamination espontánea, lo que resulta en C> T transición [30, 31]. Aunque sólo 13 de los 45 son de CpG en los exones 8-13 (Figura 3], estas son metiladas en la región del gen y, por tanto, mucho más probable que se 'golpe'.

C-terminal truncando mutaciones no se asocian a fenotipos más graves

Cuando el primer PAX6 mutaciones fueron descubiertas en pacientes aniridia, rápidamente se hizo evidente que las mutaciones que introducir un PTC en el marco de lectura abierta son comunes [3 - 6]. Surgió la especulación de que las mutaciones que causan la traducción después de la terminación homeodomain podría producir dominante negativo formas de la proteína PAX6, truncado porque las proteínas que contienen únicamente los dominios de ADN vinculante podría teóricamente objetivo obligar a la activación de las secuencias de ADN sin genes y, por tanto, aguas abajo interferir con la función normal de la PAX6 Proteína [21 - 23]. Una variedad de estudios demuestra que PAX6 entonces con las proteínas C-terminal de supresiones de hecho han dominante negativo actividad [21, 22, 24]. Por ello, tal vez se espera que los individuos con truncar PST mutaciones en el dominio que tienen muy bajos niveles de actividad normal PAX6 y esto podría dar lugar a un fenotipo más grave que, o marcadamente diferentes de las personas con mutaciones truncan antes de la PST dominio.

Las mutaciones que introducir un PTC - mutaciones sin sentido, mutaciones y empalme marco desplazamiento de las inserciones y deleciones - se encuentran dispersas en el marco de lectura abierta PAX6 (Cuadro 2]. Se examinaron los registros de la base de datos de pruebas de que las mutaciones tardías de terminación (en el dominio PST) producen diferentes fenotipos.

De 151 mutaciones que introducir un PTC ante el PST de dominio (es decir, en pares de la caja, la región o el enlazador homeobox), 150 están relacionados con aniridia o estrechamente relacionados con variantes como la aniridia parcial y la hipoplasia del iris. El resto de la mutación se asocia a la hipoplasia del nervio óptico [15].

De 43 mutaciones que introducir un PTC en el PST de dominio, 41 están asociados con aniridia o estrechamente relacionados con variantes fenotípicas. Las otras dos mutaciones se asocian con queratitis [16] y las cataratas congénitas [11], fenotipos que se solapan claramente con aniridia. Por lo tanto no hay pruebas de los registros existentes que altere mutaciones en el PST de dominio se asocian a fenotipos más graves. Más bien los datos sugieren que las mutaciones son abrumadoramente truncando asociado con aniridia, independientemente de su ubicación en el gen.

¿Cómo puede la uniformidad de los fenotipos paciente debe conciliarse con los datos experimentales que demuestren dominante efectos negativos? Una explicación es que el dominante negativo pruebas pueden no ser relevantes fisiológicamente. Los experimentos se realizaron en intronless cDNA construcciones que terminar en un codón de ingeniería y están diseñadas para producir grandes cantidades de la proteína truncada. En contraste, los pacientes PTC que se producen en el contexto de un gen PAX6 intacta. Una vez transcritos, PTC-que contiene ARN es probable que se degradadas por la tontería mediada por la decadencia, un mecanismo universal para la prevención de la acumulación de proteínas truncadas [19, 20]. Tonterías mediada la decadencia está inextricablemente ligada a la síntesis, el procesamiento, de empalme y de la traducción de mRNAs preliminares derivados de la genómica de los genes [19, 20]. Experimental cDNA construye eludir estos mecanismos para dirigir la síntesis de altos niveles de proteínas que normalmente no se hizo en la celda [19].

Proponemos que el dominante negativo pruebas no reflejan con exactitud la consecuencia in vivo de truncar mutaciones. La interpretación más simple de los datos fenotípicos que es absurdo mediada por la decadencia en la mayoría de los actos que contiene ARN-PTC para generar alelos null.

Los datos existentes son totalmente coherentes con la hipótesis de que la aniridia es un verdadero haploinsufficiency fenotipo, provocada por la pérdida de función de un alelo, ya sea por eliminación o intragenic mutación. Como se mencionó anteriormente, el 77% de todas las mutaciones asociadas a aniridia en la base de datos resultado de la introducción de un PTC. Por lo tanto absurdo mediada caries puede ser el principal mecanismo por el cual los alelos null PAX6 se generan.

Ausencia de mutaciones sin sentido en el extremo 3 'de la región de codificación PAX6

Cualquier hipótesis sobre el papel del absurdo mediada la decadencia debe tener en cuenta la observación de que no actúa en el 3 'extrema de una región de codificación. El mecanismo de vigilancia de los usos intrón / exón fronteras como señales para la detección de PTC y normalmente no opera en el último exón, o los últimos 50 bases de la penúltima exón [19, 32]. En el gen PAX6, la zona que se escape NMD abarcaría los últimos 50 pb del exón 12 (de base de 1496 en adelante) y la primera de las 83 bases de exón 13 hasta el codón de parada normal. Esto corresponde a los últimos 44 codones del marco de lectura abierta (Figura 4]. Truncando mutaciones en esta región del gen PAX6 no debe ser actuado por dicho sistema, y podría generar teóricamente dominante negativo formas de la proteína. En ensayos experimentales, incluso una breve reducción de 37 aminoácidos dio dominante potentes efectos negativos [21].

Se examinaron los registros de la base de datos para ver qué tipo de mutaciones están presentes en la región que se prevé que dicho sistema de escape (base 1496 en adelante). Llamaba la atención que no hay mutaciones sin sentido en esta región (cuadro 6]. Hay cuatro mutaciones de empalme y cinco marco desplazamiento de las supresiones, pero predijo la consecuencia de todo esto es la preparación de los 3'UTR traducción a la vez de introducción de un PTC [5, 14, 33, 35, 36]. Esto está en marcado contraste con el 5 'parte del exón 12 (base hasta 1495), que contiene una serie de tonterías y marco desplazamiento de las mutaciones, todos los cuales se prevé la introducción de un PTC (Cuadro 6].

Por lo tanto parece que hay una ausencia de truncar mutaciones en el gen de la parte que se prevé que dicho sistema de escape. Para investigar esto más, tuvimos en cuenta la distribución de los posibles codones sin sentido en la región de codificación PAX6. El marco de lectura abierta PAX6 contiene 132 codones que se podría poner fin a la mutación de los codones por una única base de los cambios. 102 tontería mutaciones se han observado en los pacientes y de estos se producen a 34 de los 132 sitios posibles (Figura 4].

Catorce de los posibles codones sin sentido dentro de los límites de la región previsto para escapar NMD (base 1496 en adelante), pero ninguna de las consiguientes mutaciones se ha observado hasta la fecha (Figura 4]. Suponiendo una distribución aleatoria de todas las mutaciones sin sentido único a lo largo de los posibles sitios en los que un sinsentido mutación podría ocurrir, la probabilidad de observar cero mutaciones en la zona de vigilancia no es 0,012 calcula utilizando el test exacto de Fisher (Figura 4]. Así, la ausencia de mutaciones en el exón 13 y los últimos 50 pb del exón 12 es poco probable que han surgido por casualidad.

Como se ha mencionado anteriormente, el 9 de diferentes marco turno y empalme se han comunicado mutaciones en la región prevista para escapar de dicho sistema, pero ninguno de ellos introduce un PTC. Más bien que se ha pronosticado que causa la preparación de los traducción a los 3 'sin traducir región (cuadro 6] [5, 7, 14, 33 - 37].

Los fenotipos asociados a la preparación de los mutaciones están bien documentados debido a que la base de datos contiene detalles de la preparación de los 14 mutaciones en el que el codón de terminación normal se altera a un codón de codificación. Todos estos pacientes han aniridia o defectos oculares dentro de la aniridia espectro, como la hipoplasia del iris, hipoplasia foveal, cataratas y nistagmo.

Así, la traducción más allá de la normal codón de parada es consistentemente asociada con un fenotipo como aniridia-, que sugiere que las mutaciones en vísperas de generar simple pérdida de la función de alelos. Tonterías mediada la decadencia no se predijo para actuar en tales alelos porque no hay PTC, por lo que la propuesta de pérdida de la función puede ser el resultado de la adición de un péptido adicional en el extremo C-terminal de la proteína PAX6. El C-terminal de PAX6 está muy conservada y parece desempeñar un papel en la estabilización de ADN vinculante por el homeodomain [12], por lo que cualquier interrupción en la estructura de la región C-terminal podría tener profundos efectos en la función de la PAX6 Proteína. Sin embargo, cabe destacar que la función de la escorrentía y de las proteínas PAX6 aún no ha sido probado, por lo que la confirmación de la hipótesis de que en vísperas de las proteínas muestran la pérdida de función en lugar de la actividad dominante negativo espera más experimentación.

La mutación conocida PAX6 espectro carece de mutaciones que introducir un PTC no en la zona de vigilancia. Tales mutaciones tiene que surgir, y sin embargo no están claramente asociados con aniridia. Dada la evidencia de que incluso a corto truncations de la proteína PAX6 causa fuertes efectos negativos dominante [21], proponemos que la terminación mutaciones en la última parte de la causa de genes fenotipos significativamente más grave que aniridia. Estos fenotipos pueden asemejarse a la de el único caso confirmado de una persona con un compuesto letal heterocigotos PAX6 mutación y pueden incluir anoftalmia, arhinia y graves defectos del sistema nervioso central [11].

Conclusión

Hemos revisado las mutaciones en la base de datos de PAX6 Allelic Variant. Aniridia es, por lo general causada por mutaciones que introducir un PTC, mientras que los no aniridia fenotipos son causa de las mutaciones missense. Transiciones en cuatro CpG dinucleotides metiladas en la parte del gen hacer una contribución importante a la carga de mutaciones sin sentido PAX6.

Hemos motivado que tontería mediada por la decadencia de los actos PAX6 alelos mutantes. Las mutaciones que introducir un PTC son sistemáticamente asociado con aniridia o estrechamente relacionados con fenotipos, independientemente del lugar en que se producen en el gen. Hay una ausencia estadísticamente significativa entre los registros existentes de mutaciones sin sentido en el exón 13 y los últimos 50 pb del exón 12, en que dicho sistema no se prevé que actuar.

Las mutaciones que introducir un codón de terminación antes de los últimos 50 bases del exón 12 es probable que se actuó sobre una tontería mediada por la decadencia y funcionalmente son probablemente nulas. Sin embargo las mutaciones que introducir un codón de terminación dentro de los últimos 50 bases del exón 12, o en el exón 13, son susceptibles de generar proteínas con un peso significativo en la actividad dominante negativa. Estas mutaciones no están asociados con aniridia y puede causar fenotipos muy graves que aún no se han comprobado. El efecto fenotípico de la gravedad sobre dicho sistema se ha demostrado experimentalmente para SOX10 y MPZ, de las mutaciones que causan neurochristopathies y myelinopathies respectivamente [38]. En SOX10 y MPZ, truncando mutaciones en el extremo 3 'del marco de lectura abierta escapar NMD y generar dominante negativo proteínas que causan mucho más graves que los fenotipos más 5' mutaciones [38].

El espectro de la mutación de un gen puede producir importantes conocimientos sobre los mecanismos moleculares que actúan sobre los alelos mutados y los fenotipos que pueden estar asociados con mutaciones en ese gen.

Métodos
PAX6 cDNA secuencia de referencia y de numeración

El PAX6 cDNA secuencia utilizada en el presente trabajo se ha tomado de la base de datos de la variante PAX6 Allelic [25]. La codificación de la región se extiende desde la base 363 (en el exón 4) a la base de 1628 (en el exón 13). La región del Pacífico se extiende desde la base 1169 a base 1628.

PAX6 mutaciones y fenotipos

Los datos sobre el espectro PAX6 mutación se obtuvieron de la base de datos de PAX6 Allelic Variant. Sólo se consideraron las mutaciones patológicas, ya sea dentro de la región de codificación del gen (bases 363-1628) o en el consenso aceptor de empalme y de los donantes secuencias de intrones. Codificación de la región y de los polimorfismos intronic cambios fuera del empalme consenso secuencias no fueron consideradas. Cada mutación fue colocada en una de las seis categorías (absurdo, de empalme, marco por desplazamiento de inserción / deleción, en el marco de inserción / deleción, missense y la preparación de los - véase la Tabla 1 para definiciones). Hay doce compuestos mutaciones en la base de datos, cada uno de ellos al parecer, afectan a más de un evento mutacional, como una inserción y una supresión. Estos se clasifican de acuerdo a la última consecuencia de la mutación. Por ejemplo, la mutación 495delAinsCAT compuesto tiene un efecto neto de la inserción de dos bases y, por lo tanto, se clasifican como marco desplazamiento de la mutación.

Distribución de CpG dinucleotides y posibles codones de terminación

Mutability El programa determina el número y distribución de CpG dinucleotides y el número y la distribución de posibles mutaciones missense tontería y solo derivadas de sustituciones de nucleótidos en una secuencia de cDNA. Es de libre acceso a través de la Base de Datos de la variante PAX6 Allelic sitio web [26]. Se utilizó el programa Mutability para determinar la ubicación de CpG dinucleotides en el PAX6 marco de lectura abierta, y para determinar el número total de codones que podrían ser mutado a un codón de parada por un cambio de nucleótido único [26]. El análisis se llevó a cabo en la región de codificación completa de PAX6, incluyendo el exón 5 bis. Para los exones 4 y 13, que contienen los codones de iniciación y terminación, respectivamente, sólo la codificación del ADN fue considerado.

La prueba exacta de Fisher

El número de mutaciones sin sentido observado en el de codificación de la región se obtuvo de la base de datos de PAX6 Allelic Variant. El número de mutaciones sin sentido que no se observaron se calcula restando el número de mutaciones observado desde el número de posibles mutaciones (calculada utilizando el Mutability programa, supra). El 'no-zona de vigilancia "de la región de codificación, en el que la vigilancia no debe ARN acto fue definido como la codificación de la región del exón 13 y los últimos 50 pb del exón 12, es decir, de nucleótidos c.1496 en adelante. Aplicación de la prueba exacta de Fisher para la tabla 2 × 2 se muestra en la Figura 4 [34, 84, 0, 1] da una cola de probabilidad de p = 0,012, que es importante más allá del nivel del 5% y permite el rechazo de la hipótesis nula Observó que las mutaciones sin sentido están distribuidos al azar en toda la región de codificación. La prueba exacta de Fisher cálculo se realizó utilizando la herramienta en http://www.matforsk.no/ola/fisher.htm [27]

Abreviaturas

NMD, absurdo mediada la decadencia; ORF, el marco de lectura abierta; PTC; prematuro codón de terminación.

Contribuciones de los autores

IT llevado a cabo el análisis bioinformáticas. IMSW verificado y asesoramiento sobre el análisis estadístico. IMH concebido y supervisado el estudio, y preparó el manuscrito. Todos los autores leído y aprobado la versión final.

Agradecimientos

IMH agradece la ayuda del Consejo de Investigación Médica del Reino Unido, en forma de un premio de desarrollo de la carrera profesional. Damos las gracias al Dr Alastair Brown Mutability para el programa.