Genomic study of the critical region of chromosome 21 associated to Down syndrome.
Artículo de revista
2011-11-10
Introduction: Previous reports have identified a region of chromosome 21 known as Down ayndrome critical region
(DSCR) in which the expression of some genes would modulate the main clinical characteristics of this pathology. In this
sense, there is currently limited information on the architecture of the DSCR associated.
Objective: To obtain in silico a detailed vision of the chromatin structure associated with the evaluation of genomic
covariables contained in public data bases.
Methods: Taking as reference the information consigned in the National Center for Biotechnology Information, the
Genome Browser from the University of California at Santa Cruz and from the HapMap project, a chromosome walk along
21 Mb of the distal portion of chromosome 21q arm was performed. In this distal portion, the number of single nucleotide
polymorphisms (SNP), number of CpG islands, repetitive elements, recombination frequencies, and topographical state of
that chromatin were recorded.
Results: The frequency of CpG islands and Ref genes increased in the more distal 1.2 Mb DSCR that contrast with those
localized near to the centromere. The highest level of recombination calculated for women was registered in the 21q22.12
to 22.3 bands. DSCR 6 and 9 genes showed a high percentage of methylation in CpG islands in DNA from normal and trisomic
fibroblasts. The DSCR2 gene exhibited high levels of open chromatin and also methylation in some lysine residues of the
histone H3 as relevant characteristics.
Conclusion: The existence of a genomic environment characterized by high values of recombination frequencies and CpG
methylation in DSCR 6 and 9 and also DSCR2 genes led us to postulate that in non-disjunction detected in Down syndrome,
complex genomic, epigenetic and environmental relationships regulate some processes of meiosis. Introducción: Análisis previos han identificado una región del cromosoma 21, conocida como región crítica del síndrome
de Down (DSCR) en donde se localizan algunos genes cuya expresión modularía las principales características clínicas de este síndrome. En este sentido, existe poca información
detallada sobre la arquitectura de la cromatina asociada con
la DSCR.
Objetivo: Obtener in silico, a partir de la evaluación de
covariables genómicas contenidas en bases de datos públicas,
una visión detallada de la estructura cromatina asociada
con la DSCR.
Métodos: Tomando como referencia la información consignada
en el National Center for Biotechnology Information,
el Genome Browser de la Universidad de California en Santa
Clara y el proyecto internacional HapMap, se efectuó un
paseo cromosómico a lo largo de 21Mb de la porción distal
del brazo q del cromosoma 21, para registrar el número de
polimorfismos de nucleótido único, el de islas CpG, de
secuencias repetidas, las tasas de recombinación y el estado
topológico de la cromatina asociada.
Resultados: La frecuencia de islas CpG y de genes
referenciados se incrementó en los últimos 1,2 Mb de la
región distal en contraste con su distribución pericentromérica.
La mayor tasa de recombinación calculada en este estudio
para mujeres se registró en las bandas 21q22.13 y 21q22.3.
Los genes DSCR 6 y 9 presentaron un elevado grado de
metilación en islas CpG tanto en fibroblastos normales como
en trisómicos. En el gen DSCR2 se observó un alto grado de
descondensación cromatínica, además de metilación de diferentes
residuos de lisina de la histona H3.
Conclusiones: La existencia de un ambiente genómico
caracterizado por tener elevadas tasas de recombinación y de
metilación de genes DSCR 6 y 9, permite postular que en la
no disyunción asociada con el SD, operarían complejas
interacciones genómicas, epigenéticas y ambientales que
actuarían en algunos procesos meióticos.
- Colombia Médica [855]