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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10077/2645

Title: Positive selection of hearing loss candidate genes,based on multiple microarray platforms experiments and data mining
Authors: Licastro, Danilo
Supervisor/Tutor: Gasparini, Paolo
Savoia, Anna
Issue Date: 15-Apr-2008
Publisher: Università degli studi di Trieste
Abstract: Secondo le stime del World Health Organization, le perdite uditive colpiscono circa 278 milioni di persone in tutto il mondo. Approssimativamente 1 bambino ogni 100, nasce con problemi d’udito. Nonostante l’identificazione negli ultimi 10 anni di più di 100 loci genetici associati a fenotipi di perdita uditiva, non tutti i corrispettivi geni causativi sono stati identificati. Normalmente utilizzando un approccio sperimentale di linkage tradizionale non è sempre possibile identificare un intervallo genomico sufficientemente corto da essere analizzato per la ricerca di mutazioni. Il lavoro presentato in questa tesi ha lo scopo di selezionare un set limitato di geni potenzialmente coinvolti nelle perdite uditive non sindromiche, utilizzando la combinazione di un approccio biologico e bioinformatico. Il punto di partenza dell’analisi è stato il gene GJB2. Il gene GJB2 codifica la Connessina 26, proteina coinvolta nella formazione delle gap junction tra le cellule, ma anche implicata in più del 50% dei casi di perdite uditive non sindromiche. Per questa ragione è stato suggerito un ruolo chiave nella biologia dell’orecchio, che va oltre la sua funzione di proteina canale. In questa tesi è stato esaminato il profilo d’espressione genica di cellule HeLa transfettate con la forma naturale e con delle forme mutate della Connessina26. Le analisi dei dati hanno identificato numerosi geni differenzialmente espressi e si è quindi deciso di passare ad un approccio informatico per ridurne il numero. Questa analisi ha permesso di identificare 19 geni in 11 loci privi di geni causativi selezionandoli in base alla loro espressione rispetto librerie di cDNA prodotte da orecchio. Sono stati quindi identificati i geni omologhi in topo per 5 dei 19 geni, con lo scopo di verificare la loro rilevanza con la perdita uditiva. Per tutti questi 5 geni è stata confermata l’espressione nell’organo di corti in topo e con Real-time RT-PCR nelle linee cellulari transfettate impiegate negli esperimenti di microarray. Il progetto proseguirà ora con lo screening di mutazioni nei geni candidati in famiglie di pazienti selezionate.
According to WHO estimates hearing impairment affects 278 million people worldwide. Approximately 1/1000 children are born with a significant hearing impairment. To date approximately 100 genetic loci involved in deafness have been described. Despite the fact that such a large number of genetic locations associated with deafness phenotypes are known, not all the genes involved have been identified yet. Using a traditional linkage approach, however, it is not always possible to map a locus to intervals short enough to be amenable for costly mutation analysis. So far no more than 40 deafness genes have been identified and these encode very heterogeneous proteins. The work presented in this thesis aims to identify a limited set of candidate genes with high potential to be involved in Non-Syndromic Hearing Loss using a combination of biological and bioinformatics approaches. The starting point of the analysis was the GJB2 gene. The GJB2 gene encodes for the gap junction protein Connexin26 and is responsible for more than half of the non-syndromic hearing loss cases. For this reason it has been proposed that this protein might play a wider role in the biology of the ear, beyond its mere channel function. I therefore performed whole genome expression profiles of HeLa cells transfected with the wild type form of the GJB2 gene and compared them to that of cells transfected with mutant forms of this gene to shed light on its function. Initially this experiment yielded a bewildering number of differentially expressed genes (4,984). Thus I devised an in silico strategy to narrow down this number, focusing on genes which were positionally linked to specific non-syndromic hereditary hearing loss conditions, as well as found within human ear cDNA libraries, thus potentially causative of the disease. This further analysis yielded 19 genes within 11 loci. In order to assess their relevance to hearing loss, the mouse homologs of these genes were identified for 5 of them and indeed they were all found to be expressed in the mouse organ of corti. These five genes were also validated by Real-time RT-PCR in the human cell line used for the microarray experiments.
PhD programme: MEDICINA MOLECOLARE
Description: 2006/2007
Keywords: Doctoral Thesis
Hearing Loss,illumina,Agilent
Main language of document: en
Type: Tesi di dottorato
Doctoral Thesis
Scientific-educational field: MED/03 GENETICA MEDICA
NBN: urn:nbn:it:units-7205
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