Debrecen, június 2. DAB, B-terem

Hasonló dokumentumok
A nukleinsavak polimer vegyületek. Mint polimerek, monomerekből épülnek fel, melyeket nukleotidoknak nevezünk.

Mire költi a szervezet energiáját?

Többgénes jellegek. 1. Klasszikus (poligénes) mennyiségi jellegek. 2.Szinte minden jelleg több gén irányítása alatt áll

Diabetes mellitus. Rácz Olivér Miskolci Egyetem Egészségügyi Kar. Diabetes mellitus

Glikolízis. emberi szervezet napi glukózigénye: kb. 160 g

Dr.Varga Annamária belgyógyász, diabetológus

A szövetek tápanyagellátásának hormonális szabályozása

mi a cukorbetegség? DR. TSCHÜRTZ NÁNDOR, DR. HIDVÉGI TIBOR

NUKLEINSAVAK. Nukleinsav: az élő szervezetek sejtmagvában és a citoplazmában található, az átöröklésben szerepet játszó, nagy molekulájú anyag

Diabetes mellitus = cukorbetegség

volt szó. Szénhidrát A szénhidrátok az

ADATBÁNYÁSZAT I. ÉS OMICS

DNS-szekvencia meghatározás

Szénhidrátok monoszacharidok formájában szívódnak fel a vékonybélből.

Molekuláris biológiai eljárások alkalmazása a GMO analitikában és az élelmiszerbiztonság területén

A genetikai lelet értelmezése monogénes betegségekben

A cukorbetegség eiológiája és patogenezise

Szénhidrát anyagcsere. Kőszegi Tamás, Lakatos Ágnes PTE Laboratóriumi Medicina Intézet

BIOGÉN ELEMEK Azok a kémiai elemek, amelyek az élőlények számára létfontosságúak

Molekuláris genetikai vizsgáló. módszerek az immundefektusok. diagnosztikájában

Prenatalis diagnosztika lehetőségei mikor, hogyan, miért? Dr. Almássy Zsuzsanna Heim Pál Kórház, Budapest Toxikológia és Anyagcsere Osztály

Glikolízis. Csala Miklós

A metabolikus szindróma genetikai háttere. Kappelmayer János, Balogh István (

transzláció DNS RNS Fehérje A fehérjék jelenléte nélkülözhetetlen minden sejt számára: enzimek, szerkezeti fehérjék, transzportfehérjék

MIDD, MODY, LADA és a többiek

Mit tud a genetika. Génterápiás lehetőségek MPS-ben. Dr. Varga Norbert

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA A SZÉNHIDRÁTOK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: A szénhidrátok anyagcseréje

Az edzés és energiaforgalom. Rácz Katalin

Laboratóriumi szolgáltatások életünk minőségének megőrzéséért és javításáért

Veleszületett rendellenességek etiológiai csoportjai

A bioenergetika a biokémiai folyamatok során lezajló energiaváltozásokkal foglalkozik.

Mangalica specifikus DNS alapú módszer kifejlesztés és validálása a MANGFOOD projekt keretében

A diabetes mellitus laboratóriumi diagnosztikája

A HUMÁNGENETIKA LEGÚJABB EREDMÉNYEI Péterfy Miklós

1-es típusú diabetes mellitus

Mária. A pirimidin-nukleotidok. nukleotidok anyagcseréje

Genetikai panel kialakítása a hazai tejhasznú szarvasmarha állományok hasznos élettartamának növelésére

A szénhidrát - anyagcsere diagnosztikai markerei

A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA

A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA

Humán genom variációk single nucleotide polymorphism (SNP)

A KOLESZTERIN SZERKEZETE. (koleszterin v. koleszterol)

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK AZ ÉLŐ SZERVEZETEK KÉMIAI ÉPÍTŐKÖVEI A SZÉNHIDRÁTOK 1. kulcsszó cím: SZÉNHIDRÁTOK

CHO H H H OH H OH OH H CH2OH HC OH HC OH HC OH CH 2

Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak

HAPMAP Nemzetközi HapMap Projekt. SNP GWA Haplotípus: egy kromoszóma szegmensen lévő SNP mintázat


Semmelweis Egyetem Egészségtudományi Kar Ápolástudományi és Egészségpedagógiai Intézet. Ápolás és betegellátás szak

Szerkesztette: dr Lázár Sarnyai Nóra

Lipidek anyagcseréje és az ateroszklerózis (érelmeszesedés)

PrenaTest Újgenerációs szekvenálást és z-score

Genomikai Medicina és Ritka Betegségek Intézete Semmelweis Egyetem

Citrátkör, terminális oxidáció, oxidatív foszforiláció

Human genome project

Nukleinsavak építőkövei

A felépítő és lebontó folyamatok. Biológiai alapismeretek

A keringı tumor markerek klinikai alkalmazásának aktuális kérdései és irányelvei

Genomika. Mutációk (SNP-k) és vizsgálatuk egyszerű módszerekkel. DNS szekvenálási eljárások. DNS ujjlenyomat (VNTR)

GOP Project UDG Debreceni Egyetem kollaborációs munka

Korányi László. Pánczél Pál

DR. IMMUN Egészségportál

A glükóz reszintézise.

Engedélyszám: /2011-EAHUF Verziószám: Humángenetikai vizsgálatok követelménymodul szóbeli vizsgafeladatai

Számolási feladatok. A = 17,5 % T = 17,5 % 32,5 % G és ugyanennyi C

A nukleinsavak polimer vegyületek. Mint polimerek, monomerekből épülnek fel, melyeket nukleotidoknak nevezünk.

Egészséges táplálkozás 1. előadás Dr. Lukács-Márton Réka

Több oxigéntartalmú funkciós csoportot tartalmazó vegyületek

Patogén mikroorganizmusok vizsgálata molekuláris biológiai módszerekkel

VASÚTI MUNKAKÖRÖKET BETÖLTİK KIZÁRÓ-KORLÁTOZÓ BETEGSÉGEI (DIABETES MELLITUS - CUKORBETEGSÉG) dr. Kopjár Gábor Foglalkozás-egészségügyi igazgató

A csoda odabent van!

A szénhidrátok február 20.

Példák a független öröklődésre

GENOMIKA TÖBBFÉLE MAKROMOLEKULA VIZSGÁLATA EGYIDŐBEN

sejt működés jovo.notebook March 13, 2018

Biológus MSc. Molekuláris biológiai alapismeretek

Energiatermelés a sejtekben, katabolizmus. Az energiaközvetítő molekula: ATP

13. RNS szintézis és splicing

Cukorbetegek kezelésének alapelvei

Vércukorszint szabályozás

A modern biotechnológia növénynemesítési eljárásai mindenkor megfelelnek a kötelező gondosság elvének?

Szerkesztette: Vizkievicz András

A tananyag felépítése: A BIOLÓGIA ALAPJAI. I. Prokarióták és eukarióták. Az eukarióta sejt. Pécs Miklós: A biológia alapjai

Transzláció. Szintetikus folyamatok Energiájának 90%-a

A humán mitokondriális genom: Evolúció, mutációk, polimorfizmusok, populációs vonatkozások. Egyed Balázs ELTE Genetikai Tanszék

Táplálék. Szénhidrát Fehérje Zsír Vitamin Ásványi anyagok Víz

TÁPLÁLKOZÁSI AKADÉMIA

Az adaptív immunválasz kialakulása. Erdei Anna Immunológiai Tanszék ELTE

A metabolikus szindróma epidemiológiája a felnőtt magyar lakosság körében

CHO H H H OH H OH OH H CH2OH CHO OH H HC OH HC OH HC OH CH 2 OH

RNS-ek. 1. Az ősi RNS Világ: - az élet hajnalán. 2. Egy már ismert RNS Világ: - a fehérjeszintézis ben résztvevő RNS-ek

ZSÍRSAVAK OXIDÁCIÓJA. FRANZ KNOOP német biokémikus írta le először a mechanizmusát. R C ~S KoA. a, R-COOH + ATP + KoA R C ~S KoA + AMP + PP i

Tények a Goji bogyóról:

Gyógyszerrezisztenciát okozó fehérjék vizsgálata

Integráció. Csala Miklós. Semmelweis Egyetem Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Patobiokémiai Intézet

A szénhidrátok lebomlása

Rh VÉRCSOPORT RENDSZER GENETIKÁJA. Rh ANTIGÉNEK ÉS ANTITESTEK. EGYÉB VÉRCSOPORTRENDSZEREK

A Hardy-Weinberg egyensúly. 2. gyakorlat

Diagnosztikai célú molekuláris biológiai vizsgálatok

Fehérjék. Készítette: Friedrichné Irmai Tünde

CzB Élettan: a sejt

Átírás:

Debrecen, 2011. június 2. DAB, B-terem

Debrecen, 2011. június 2. DAB, B-terem DEBRECENI EGÉSZSÉGÜGYI MINŐSÉGÜGYI NAPOK 2011. (DEMIN XI.) AZ EGÉSZSÉGÜGYI ELLÁTÁS, A SZOCÁLIS ELLÁTÁS ÉS AZ EGÉSZSÉGIPAR MINŐSÉGI HELYZETÉNEK AKTUÁLIS KÉRDÉSEI A Debreceni Egyetem OEC Népegészségügyi Kar Népegészségügyi Iskola és a Debreceni Akadémiai Bizottság, az Európai Minőségügyi Szervezet Magyar Nemzeti Bizottságával (EOQ MNB) és az ISO 9000 Fórum Egészségügyi és Szociális Ágazata Tudományos konferencia 2011. június 2-3. Debreceni Akadémiai Bizottság Székháza (Debrecen, Thomas Mann u. 49.)

Debrecen, 2011. június 2. DAB, B-terem A diabetes mellitus molekuláris biológiai diagnosztikája Dr. Szigeti Tamás János üzletfejlesztési igazgató WESSLING Hungary Kft. 1047 Budapest, Fóti út 56.

Budapest, WESSLING, 20. éve Magyarországon Budapest WESSLING WESSLING Hungary Kft. www.wessling.hu

Európai jelenlétünk Magyarországon 1992 óta 1983. Altenberge Dr. Erwin Weßling A WESSLING Hungary Cégcsoportban 2010-ben: 2010: 7,2 millió forgalom Kb. 80.000 különböző minta Nemzetközi jelenlétünk: 8 országban, 16 laboratórium, 30 iroda, 1000 munkatárs >50 millió. Szakértőink mintegy 40 szakterületen dolgoznak. www.wessling.hu

Cégfilozófiánk Életünk minősége = szakértelmünk felajánlása a jobb életminőség szolgálatában. Vállalati vezérlő elv: a QSHE filozófia Quality - Safety - Health - Environment = Minőség - Biztonság - Egészség Környezet; Kifogástalan környezet, élelmiszer- és gyógyszer-minőség, egészséges élet; GMO-mentes alapanyagok; Doppingmentes sport, egészséges sportolók; www.wessling.hu

Tevékenységünk Környezeti vizsgálatok Élelmiszer- és takarmány vizsgálatok Kutatás - fejlesztés Gyógyszer analitika Doppingellenőrzés Oktatás, szaktanácsadás www.wessling.hu

Minőségbiztosítás MMR 559 VIZSGÁLÓ NAT-1-1398/2005 VIZSGÁLÓ NAT-1-1009/2008 VIZSGÁLÓ NAT-1-1141/2006 VIZSGÁLÓ NAT-1-1406/2006 OGYI GMP engedély: 511/47/2007 MgSZHÁTI GMP engedély: MA-HU/17V/2006/M1 www.wessling.hu

Bevezető biokémia Az ATP térszerkezete

Bevezető biokémia néhány szénhidrát, GI Glükóz (szőlőcukor) Fruktóz (gyümölcscukor) Dextrin (keményítőgumi) Szacharóz (répacukor)

Bevezető biokémia A glükóz lebontása Az energia-felszabadítási folyamatok a sejten belül a mitokondriumokban történnek. A mitokondriumok 1 µm átmérőjű, baktérium méretű organellumok. A sejtlégzés során a sejt számára ATP-t szintetizálnak. Itt használódik el a légzés során felvett O 2, és itt keletkezik a kilégzéssel eltávolított CO 2. Ez a folyamat a sejtlégzés. Az emberi szervezet sejtjeiben több száz, esetleg több ezer mitokondrium található. Minél intenzívebb anyagcserét folytat egy sejt, annál több mitokondrium található benne. Jellemzői: Gélszerű alapállomány, saját, prokarióta jellegű, gyűrűs DNS és riboszóma, citromsav-ciklus, zsírsavak oxidációja (bétaoxidáció). Belső membránban: a légzési lánc (terminális oxidáció) működéséhez szükséges fehérjék, ATP szintézis.

Bevezető biokémia A glükóz lebontása Oxigén jelenlétében a glükózból piroszőlősav, majd a mitokondriumokban acetil-coa képződik, ami a citrát-körben és a terminális oxidáció folyamataiban oxidálódik. Keményítő Glükóz Glikogén C 6 2C 3 Glükózfoszfát Glicerinaldehid foszfát Aerob energiamérleg: Egy glükóz molekula lebontásának energiájával összesen 36 ATP molekula képeződik. ATP CO 2 2C 3 2C 2 CoA Piroszőlősav CH 3 CO-COOH Acetil-CoenzimA CH 3 CO-

Ahol a glükóz ég Mitokondrium Riboszóma Betűrődések ATP-szintáz részecskék Granulum Külső membrán DNS Belső membrán Mátrix

Bevezető biokémia szabályozó az inzulin A hasnyálmirigy Langerhans-szigete a béta-sejtekkel és emésztőenzimeket termelő sejtekkel körülvéve (hematoxylin-eosin-festés) Az inzulin hormon térbeli szerkezete. A szervezet sejtjei csak inzulin jelenlétében képesek felvenni a vérből a glükózt.

Glikémiás index Glikémiás index (GI): az egyes élelmiszerek 1000 kj-nyi mennyiségének vércukoremelő képessége a szőlőcukorhoz (néha a fehér kenyérhez) képest, százalékban. A GI jelentősége a 2-es típusú cukorbetegek és fogyókúrázók esetén a legnagyobb. Nagyon magas GI 90-100% Magas 70-90% Élelmiszer szőlőcukor, malátacukor, méz, cukros üdítőitalok, gabona-, kukorica-, rizspehely (répa- vagy nád)cukor, fehérlisztből készült pékáruk és főtt tészták, szőlő, tejberizs Közepes 50-70% kukorica, főtt rizs, banán, cukrozatlan gyümölcslé Alacsony 30-50% <30% tej, joghurt, kefir, a legtöbb hazai gyümölcs, durumbúzából készült spagetti és makaróni bab, lencse, dió, mogyoró, retek, paprika, paradicsom, fruktóz

A diabetes ENSZ-jele

A cukorbetegségről Diabetes mellitus: - mézédes átfolyás - "διαβήτης" = átmenet, átfolyás (görög) - mellitus = mézédes (latin) A betegség egyik főtünetre, a cukor vizelettel való fokozott kiválasztására és a megemelkedett vizeletmennyiségre utal. A Diagnózis a középkorban: a vizelet megkóstolásával... A betegség a glükóz feldolgozási zavarát jelenti. Okai: - 1-es típus: a hasnyálmirigy által termelt inzulin hiánya; - 2-es típus: a szervezet inzulinnal szembeni érzéketlensége (inzulinrezisztencia, relatív inzulinhiány); - MODY: a glükóz anyagcsere génjeinek mutációi;

A diabetes mellitus kialakulásának lehetősége A cukorbetegség minden ismert formájának kialakulását és lefolyását együttesen határozzák meg az örökletes tényezők a génjeinkben kódolt hajlam és a környezeti hatások. Ez pedig azt jelenti, hogy nagy valószínűséggel nem lesz cukorbeteg az, akinek nincsenek hajlamgénjei, és feltehetően elodázhatjuk vagy megelőzhetjük a cukorbetegség manifesztációját, ha a kialakulásáért felelős környezeti tényezőket időben meg tudjuk változtatni. A cukorbetegség és szövődményei ellen folytatott harcot tehát a betegséghajlam genetikai hátterének és a környezeti tényezőknek a megismerésével kell kezdenünk. Referencia: Korányi László, Pánczél Pál: A diabetes mellitus genetikája, Lege Artis Medicinae 2004;14(7):495 505.

A diabetes mellitus és a glükóz anyagcsere A vér cukorkoncentrációja csak bizonyos határok között változik; A májban folyamatos szőlőcukor-újraképzés, glukoneogenezis zajlik. A májban naponta 250 g glükóz képződik (max. 500 g/nap!) Szabályzás: inzulin (gátol) glukagon (serkent) Inzulinhiány: abszolút, vagy relatív a szabályozás felborul. A cukorbetegeknek a máj glükóz termelése miatt szénhidrátszegény táplálék felvétele esetén is magas vércukorszintje lehet.

Vércukorszintek és epidemiológia Normál anyagcsere Emelkedett glükóz-szint vagy glukóz tolerancia Kifejezett cukorbetegség Glükóz adagolása nélkül <110 mg/100 ml <6,1 mmol/l 110-125 mg/100 ml 6,1-6,9 mmol/l 126 mg/ 100 ml 7,0 mmol/l 2 órával az OGTT után (75 g glükóz) <140 mg/100 ml <7,8 mmol/l 140-199 mg/100 ml 7,8-11,1 mmol/l 200 mg/ 100 ml 11,1 mmol/l A betegség riasztó mértékben terjed: egyes szerzők szerint 1995-től 2025-ig (30 év alatt) 135 millióról 300 millióra nőhet a világ népessége körében a cukorbetegek száma! Népbetegséggé válik!

1-es típus: inzulinfüggő diabetes mellitus Autoimmun betegség, gyakorisága kb. 10% Abszolút inzulinhiány okozza; A szervezet immunrendszere idegenként ismeri fel a saját sejtek egy részét; Gyulladás miatt elpusztulnak a hasnyálmirigy inzulint termelő β-sejtjei; Gyakoribb gyermek és fiatalkorban, A betegek általában soványak, A betegek kezeléséhez inzulin szükséges. Tartósan magas vércukorszint (hiperglikémia): ketózissal járó életveszélyes ketoacidózisos kóma alakulhat ki a betegeknél, Leggyakoribb: Skandináviában, Nagyon ritka: Japánban, Koreában, Magyarországon nő az egyes típus gyakorisága; Genetikája jobban ismert, mint a kettes típusé.

2-es típus: nem inzulinfüggő diabetes mellitus Magas glikémiás indexű élelmiszer fogyasztás okozza, gyakoriság: kb. 90%; Folytonosan magas GI esetén a sejtek védekeznek a glükóz bejutása ellen; Az inzulin nem képes a sejtmembránt átjárhatóvá tenni a glükóz számára; A pancreas β-sejtjei az agy utasítására emelik az inzulintermelést; Később leáll az inzulintermelés; Tünetek: kezdetben tünetmentesség, majd látászavarok, vakság, végtagok keringési elégtelensége, érelmeszesedés, szívinfarktus, impotencia; A tünetek elhízással, magas vérnyomással társulnak; Gyakoribb közép- és idősebb korban; egészségtelen életmód: -10 15 év; Kezelés: kezdetben diéta, sport, tabletta, majd inzulin adagolása;

A diabetes típusok összehasonlítása Okok Életkor Jellemzők 1-es típusú diabetes mellitus 2-es típusú diabetes mellitus Inzulinhiány Bármely életkor, gyakrabban gyerek- vagy fiatalkor Inzulinrezisztencia (relatív inzulinhiány) Felnőttkor (40. életévtől), a korhatár csökken Testsúly Általában normális Normális vagy elhízott (2b típus) Kialakulása Általában gyors Lassú β-sejtek száma Kevesebb, mint a normális 10%-a Kezdetben normális, később csökken Vérinzulin Alacsony vagy teljesen hiányzik A betegség elején magas Autoantitestek Vannak Nincsenek Ketózisra való hajlam Kifejezett hajlam jellemző Nem jellemző Inzulinterápia Szükséges Nem feltétlenül szükséges Genetikai előrejelzés Viszonylag könnyű Genetikája kevéssé ismert Genetikai ok HLA a 6-os kromoszómán Calpain 10 a 20. kromoszómán

A Human Leukocita Antigen rendszer (1. típus) A későbbiekben vizsgálandó génszakaszok a humán 6-os kromoszómán

MODY típusú diabetes mellitus MODY = Maturity-Onset Type Diabetes in Young people (felnőtt diabétesz, amely fiataloknál jelentkezik) gyakorisága 2-5%; Ritka, sajátos cukorbetegség, jelenleg hat genetikai formája ismert; A glükóz anyagcsere génjeinek hatféle mutációja miatt alakul ki; Öt esetben transzkripciós faktorokat kódoló gének (például Hepatic Huclear Factor (HNF)-1alfa, HNF-4alfa) károsodnak, amelyek a β-sejtekben fejeződnek ki; Az inzulintermelés és kiválasztás zavarát okozzák; A hatodik forma (2-es típusú MODY) esetében a glukokinázt (glükóz szenzor a hasnyálmirigyben) kódoló gén károsodik; A betegségek dominánsan öröklődnek; Gyerek- vagy fiatal felnőttkorban felléphet; Kezeléséhez a kezdetekben nem szükséges inzulin;

Cukorbetegség okozta retinakárosodás

A diabetes genetikai vizsgálatának lehetősége A molekuláris chiptechnológia, a fejlett komputerek a DNS (genom), az mrns (transcriptom) és az átírt fehérje (proteom) szintjén vizsgálják a diabetes mellitus patogenezisét. Remélhetjük, hogy a cukorbetegség hajlamgénjeinek megismerésével nemcsak korai diagnózist segítő genetikai markerekhez jutunk, de értelmezni tudjuk majd a betegség különböző fenotípusait; megismerjük, hogy mely formák jellemzőek országunkra, népességünkre. A genetikai háttér populáció-specificitásának elengedhetetlen tisztázása nemcsak a megfelelő, populációspecifikus markerek használatát biztosítja, de a későbbiekben tervezhetővé teszi az esetleges génterápiát is. Ennek a munkának az alapja a hazai betegpopuláció genetikai mintáinak gyűjtése, tárolása, egy olyan cukorbeteg-dns-mintatár, azaz cukorbeteg-génbank kialakítása, amely bármikor, ismételhetően.

Hajlamosító gének keresésének módszerei 1. Klasszikus jelöltgén kutatás A betegségben szerepet játszó molekulák vizsgálata 2. Fordított genetikai megközelítés (beteg családok) Kapcsoltság (linkage) elemzése allélek együttes átmenetének vizsgálatával Társulás (association) elemzés relatív rizikó számítása Genom scan vizsgálatok

Diabetes 1, klasszikus jelöltgén-kutatás 1. elv Releváns molekulák polimorfizmusának vizsgálata Logikus, hipotézis által irányított, erősen fókuszált stratégia: az alap- és klinikai kutatások által a betegség kialakulásában feltételezetten szerepet játszó ágensek keresése: GAD65 (glutamate decarboxylase) antigén; Inzulin antigén; ICA69 (islet cell antigene) - Golgi complex insuloma; Immunglobulinok stb.;

Diabetes 1, klasszikus jelöltgén-kutatás 2. elv A teljes genom polimorfizmusainak vizsgálata A polimorfizmusokat vaktában elemzik nagyszámú, cukorbetegségben érintett család bevonásával. Ha egy, többnyire 10 30 cm szélességű DNS-szakasszal kapcsoltságot (linkage) találnak, azt még tovább kell elemezni, hiszen az molekuláris szinten hatalmas mennyiségű gént jelent. A módszer korlátait a betegség fenotípus-heterogenitása, populációs és etnikai különbségek, statisztikai számítási problémák határozzák meg (például: mi legyen a szignifikancia határa?). Emiatt az egyik kutatócsoport által talált eredményt mások gyakran nem tudják megerősíteni.

Hajlamosító gének keresésének módszerei Az 1-es típusú cukorbetegség várható megjelenése a populációban és a diabeteses egyén (proband) családjában Vizsgált csoport Az 1-es típusú diabetes előfordulása (%) Az átlagnépességben, 30 éves korra 0,1 0,4 Diabeteses egyén testvérénél, 30 éves korra 6 Diabeteses egyén gyermekében (általában) 3 6 Diabeteses az apa gyermekében 20 éves korra 6 9 Diabeteses az anya gyermekében 20 éves korra 1 4 Egypetéjű ikertestvér, 30 éves korra 34 Egypetéjű ikertestvér, 12 évvel a proband diagnózisa után 43 Egypetéjű ikertestvér, 40 évvel a proband diagnózisa után 50 Kétpetéjű ikertestvér 10 12 HLA-identikus testvér 15 HLA-haploidentikus testvér 9 HLA nem identikus testvér 1 2

Diabetes 1, klasszikus jelöltgén-kutatás 2. elv Társulás- (association) elemzés. Egy adott marker- (vagy gén-) allél gyakrabban fordul-e elő a betegekben, mint a kontrollcsoportban? Ha igen, akkor feltételezhető a marker és a betegséglocus közötti kapcsoltsági kiegyensúlyozatlanság (linkage dysequilibrium = a betegséghez kötött és a markerallélkombináció nem random módon fordul elő a populációban). Protektív allél: a markerallél ritkábban fordul elő a várhatónál; örökletesen véd a betegség kialakulásától. Az asszociáció erősségét a relatív rizikóval (RR) fejezik ki.

Az asszociáció erősége: relatív rizikó faktor (RR) RR = az allélt hordozó betegek száma az allélt nem hordozó kontrollok száma az allélt hordozó kontrollok száma az allélt nem hordozó betegek száma Ha RR>1: diabetogén az allél Ha RR<1: protektív az allél Az abszolút rizikó ritka betegség esetén nagy RR kimutatásakor is alacsony marad: 14 éves kor alatt az 1-es típusú cukorbetegség prevalenciája 0,07%. Tízszeres RRnövekedés esetén is 1% alatt marad az abszolút rizikó.

A diabetes Genom scan vizsgálatok A genom scan vizsgálatok feltétele volt, hogy olyan genetikai markerkészletet találjanak, amely: az egész emberi genomot egyenletesen lefedi, informatív, azaz a populáció nagy része heterozigóta az eléggé polimorf allélokra, nagy tömegben vizsgálható. Első generációs genom scanek: Mikroszatelliták. Ismétlődő, 16 60 bázispárból álló DNS-szakaszok, amelyek minden kromoszómán, azok egész hosszában megtalálhatók, nagyon polimorfok, azaz számos alléllel rendelkeznek. Pozitív esetben tovább kell vizsgálni, hogy az adott szakaszon levő több tíz vagy száz gén közül melyik áll valóban kapcsolatban a betegséggel. Második generációs genom scanek: a markerek az egy nukleotidból álló polimorfizmusok (Single Nucleotide Polymorphism, SNP). Ezek sűrűbben helyezkednek el, tehát nagyobb a felbontásuk.

Diabetes 2, kandidáns génjein leírt eltérések Inzulin: 23 A/T (Hphl) Inzulinreceptor: Val 985Met IRS-1: Gly972Arg IRS-1: Ala513Pro IRS-2: Gly1057Asp IRS-2: Leu647Val p85 alegység Pl3-kináz: Met326lle Shc: Met300Val PCl: Lys121Gln GLUT4: Val383lle PPARγ: Pro12Ala SUR1: C/T (exon 18) Thr759Thr SUR1: IVS15-3 c/t KIR 6.2/Bir: Glu23Lys Glukagonreceptor: Gly40Ser Amylin: Ser20Gly Sziget amyloid polipeptid: 132 G A TNF-α: G308A Membrán-glikoprotein: PC1 K121Q HNF-1α: Ala98Val HNF-4α: Val225Met HNF-4α: Thr130lle FABP2: Ala54Thr β2-adrenerg-receptor: Gln27Glu β3-adrenerg-receptor: Trp64Arg UCP2: Ala55Val UCP2: 866 G A UCP3: 55 C T TNF-α: 238 A/G Paraoxonáz-2: Ala148Gly Hexokináz II: Gln142Pro glikogén-szintáz: Met416Val Az 1-es típusú protein-foszfatáz(pp1r3) glikogénhez kapcsolt reguláló alegysége: ASp905Tyr Calpain 10: G/A intron 3 (UCSNP-43) IRS-1: T608R IL-6: C174G Rezisztinpromoter: 180C>G

Genomika és proteomika genetikai analitika

A DNS szerkezete Az örökítő anyag négy építőelem kombinációjából álló kettős spirál, a DNS, a Deoxiribonukleinsav. Az építőkövek: - Deoxiribóz (cukor) - Foszforsav - Négyféle szerves bázis: A, T, C, G. - Bázispárok: A=T C G = : hidrogénhidak Az emberi genom kb. 35 000 génből áll (tulajdonságok: 2 35000 );

A DNS szerkezete a cukorváz O O H 2 C O OH H 2 C O OH H OH H Deoxiribóz H 3 -OH a normál DNS-szál hosszabításához H H H Dideoxiribóz H A normál DNS-szál növesztéséhez szükséges 3 -OH-csoport hiánya miatt a dideoxi-nukleotid leállítja a lánchoszabbítást

A DNS szerkezete a cukor-foszfát váz O O P O OH H 2 C O OH H OH H H Deoxiribóz nukleotid Egy ribóz molekula és egy ortofoszforsav-molekula kapcsolódik össze

A DNS szerkezete a cukor-dfoszfát váz + A O O P O H 2 C H OH OH O H OH Deoxiribóz nukleotid Egy ribóz molekula és egy ortofoszforsavmolekula kapcsolódik össze H 2 N N N N N H Adenin nukleobázis (A) purin bázis

A DNS szerkezete d-adenozin nukleotid O O P OH H 2 N O N N H 2 C O N H H OH H Adenozin nukleotid (damp) N H 2 O Kilépése

A DNS szerkezete Timin, Guanin, Citozin Citozin pirimidin nukleobázis Timin pirimidin nukleobázis Guanin purin nukleobázis

Genetikai analitika A teendő: megkeresni a diabetes mellitusra való hajlam genetikai jeleit. - Génszakaszok - SNP-k - A kérdéses régiók izolálása - A betegségre való hajlamot kódoló gén detektálása

A modern vizsgálati módszerek alapja a PCR Kary Banks Mullis Berkeley Egyetem (1944 Lenoir USA É-Carolina) Elv: Polymerase Chain Reaction A legtöbb genetikai elemzés alapja 1993: kémiai Nobel-díj - DNS kinyerése a sejtekből - DNS szakasz kiválasztása (primerek) - TAQ polimeráz enzim felhasználása - DNS-szakaszok másolása (amplifikálás) - DNS-szakaszok méret szerinti elválasztása - Detektálási technika (SYBER Green, Et-Br.)

PCR készülék

A modern vizsgálati módszerek alapja a PCR Az analitika során a minta DNS-tartalmát hő közlésével denaturáljuk, majd enzimatikusan olyan koncentrációra szaporítjuk fel, amely a rendelkezésre álló technika segítségével jól detektálható. Az enzim a TAQ polimeráz (Thermus aquaticus).

Amplifikáció a PCR készülékben 2 n

Amplifikáció a PCR készülékben Kópiaszám 16 2 n 8 4 A PCR készülékben a kiválasztott DNS-szekvenciák mennyisége (a kópiák száma) a hőmérsékleti ciklusokkal exponenciálisan nő. 2 1 0 1 2 3 4 Ciklusok száma (n)

A PCR termék további vizsgálata Az amplikonok (a feldúsított kópiák) további műszeres vizsgálata: - Gélelektroforézis - Gélkromatográfia - Szekvenálás kapilláris gélelektroforézissel - Real time PCR vizsgálat (szükség esetén mennyiségi analitika) - Stb.

Gél elektroforézis Pozitív minta minta Negatív minta Referencia minta =

SNP vizsgálata bio-chippel (pl. diabetes 2.)

A A C G T A C T A T G T T C T G A C C C T G G T A C G G A T 1 2 3 4 5 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 T G C T T A Genetikai chip Zárókupak

Real time PCR Száloptika Lencse Zárókupak Reakcióedény Termoblokk

Szekvenálás

A DNS szerkezete a cukorváz ismét O O H 2 C O OH H 2 C O OH H OH H Deoxiribóz H 3 -OH a normál DNS-szál hosszabításához Ha a d-nukleotidok helyett dd-nukleotid kerül fel a templátra, a lánchosszabbítás leáll. Ez az alapja az egyik szekvenálási eljárásnak. H H H Dideoxiribóz H A normál DNS-szál növesztéséhez szükséges 3 -OH-csoport hiánya miatt a dideoxi-nukleotid leállítja a lánchoszabbítást

Szekvenálás - Deoxi- és dideoxi nukleotidok damp deoxi-adeninmonofoszfát ddamp dideoxi-adeninmonofoszfát dtmp deoxi-timinmonofoszfát dcmp deoxi-citozinmonofoszfát dgmp deoxi-guaninmonofoszfát ddtmp dideoxi-timinmonofoszfát ddcmp dideoxi-citozinmonofoszfát ddgmp dideoxi-guaninmonofoszfát Folytonos lánchosszabbítást tesznek lehetővé a polimeráz enzim számára. Megállítják a lánchosszabbítást, így a polimeráz enzim tevékenysége leáll.

Szekvenálás Amplifikáció kb. 75 o C-on szekvenáláshoz ddt (stop) PRIMER PRIMER ddg (stop)

= A T G C T T C G G C A A G C T C A A A A A A T A G C A T

Kapilláris gélelektroforézis Szekvencia Kapilláris a géllel T C A G C T A Fluorescens detektor Lézeres fényforrás Pufferben oldott minta = Puffer Áramforrás

Szekvenálás - Elektroforetogram

The Genetic Landscape Of Diabetes The Genetic Landscape Of Diabetes Laura Dean

Köszönöm szépen megtisztelő figyelmüket!