Молекулярно-генетический анализ генов IT-15 и DMPK в популяциях и в семьях с миотонической дистрофией и хореей Гентингтона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.15, кандидат биологических наук Малышева, Ольга Викторовна

• Малышева, Ольга Викторовна
• кандидат биологических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Малышева, Ольга Викторовна

Список сокращений.,.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Экспансии микро- и минисателлитных повторов как причина наследственных болезней человека.

1.2. Общие черты болезней экспансии.

1.3. Типы заболеваний, ассоциированных с экспансиями тринуклеотидных повторов. Патогенез болезней экспансии.

1.3.1. Заболевания, сопровождающиеся образованием фрагильных сайтов.

1.3.2. Атаксия Фридрейха - экспансия САА-повторов в интронной части гена.

1.3.3. Нейро дегенеративные заболевания.

1.3.3.1. Хорея Гентингтона.Ген IT-15.

1.3.4. Миотоническая дистрофия - заболевание, ассоциированное с экспансией CTG-повторов в З'-нетранслируемой области гена. Ген DMPK.

1.4. Модели механизмов экспансии.

1.5. Факторы, влияющие на стабильность тринуклеотидных повторов в генах, ассоциированных с болезнями экспансии.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1 Реактивы, ферменты, биопрепараты, оборудование.

2.2. Характеристика семей и популяций.

2.3. Методы исследования.

2.3.1. Выделение ДНК из лейкоцитов периферической крови.

2.3.2. Выделение ДНК из пятен крови.

2.3.3. Полимеразная цепнапя реакция(ПЦР).

2.3.4. Рестрикция ПЦР-фрагментов эндонуклеазами НтП и НЬа1.;.

2.3.5. Проведение электрофореза и визуализация результатов.

2.3.6. ПЦР-анализ количества С АО-повторов в гене 1Т-15.

2.3.7. Анализ числа тринуклеотидных повторов по результатам ПЦР.

2.3.8. Рестрикция геномной ДНК эндонуклеазой ЕсоШ.

2.3.9. Гель-электорфорез рестрицированной геномной ДНК.

2.3.10.Перенос фрагментов ДНК на нейлоновую мембрану.

2.3.11.Нерадиоактивное мечение плазмидной ДНК.

2.3.12.Проведение блот-гибридизации по Саузерну и иммунологическая детекция связавшейся метки.

2.4.Методы статистического анализа.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ.

3.1. Ген ОМРК.

3.1.1.Спектр аллелей СТО-повторов гена ОМРК в русской популяции.

3.1.2.Анализ аллелей СТО-повторов гена БМРК у больных миотонической дистрофией.

3.1.2.1. ПЦР-анализ.Г.

3.1.2.2. Прямое определение экспансий СТО-повторов гена БМРК у больных миотонической дистрофией и членов их семей.

3.1.2.3. МД в семье, не имеющей экспансии CTG-повторов в гене DMPK.

3.1.3.Анализ гаплотипов хромосом с различным числом CTG-повторов в гене DMPK.

3.1.3.1. Полиморфные сайты Hhal в интроне 5 и Hinfl в интроне 9 гена DMPK.

3.1.3.2.Аллели с инсерцией и делецией Alu-элемента и их связь с аллелями CTGповторов и вариантами гаплотипов.

3.2. Ген IT-15.

3.2.1. Спектр аллелей С AG-повторов гена IT-15 в четырех различных популяциях.

3.2.2. Анализ аллелей CAG-повторов гена IT-15 у больных ХГ.

3.2.3. Аллели CCG-повторов гена IT-15 в четырех различных популяциях.

3.2.4. Анализ области, содержащей CAG и CCG-повторы в целом.

3.2.5. Анализ гаплотипов CAG-CCG-повторов в четырех популяциях.

3.2.6. Аллели CCG-повторов гена IT-15 у больных ХГ.

3.2.7. Полиморфизм del2642 в четырех различных популяциях и у больных ХГ.

3.2.8. Некоторые проблемы молекулярной диагностики ХГ.

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Молекулярно-генетический анализ генов IT-15 и DMPK в популяциях и в семьях с миотонической дистрофией и хореей Гентингтона»

В 1991 году при молекулярном анализе синдрома умственной отсталости с ломкой (фрагильной) Х-хромосомой (синдром Мартина-Белл) впервые было обнаружено, что причиной некоторых наследственных заболеваний человека может быть экспансия (увеличение числа) тандемных тринуклеотидных повторов, в норме присутствующих в некоторых генах (Kremer et al., 1991). Этот принципиально новый тип мутаций получил название динамических, поскольку было показано, что количество триплетов на мутантно.м аллеле может увеличиваться или уменьшаться в процессе мейоза или митоза. Очень быстро было установлено, что сходную природу имеют и многие другие заболевания - в частности, миотоническая дистрофия (Brook et al, 1992), хорея Гентингтона (HDCRG, 1993), болезнь Мошадо-Джозефа (Kawaguchi et al, 1994). На сегодняшний день список болезней экспансии насчитывает по крайней мере 14 заболеваний, и это, по-видимому, не предел. В настоящее время динамические мутации рассматриваются как новый фундаментальный механизм изменчивости. Благодаря ему получили объяснение такие феномены медицинской генетики, как антиципация и парадокс Шермана.

Известно, что существуют выраженные межпопуляционные различия в частотах различных болезней экспансии и в спектрах нормальных аллелей. Такие данные представляют существенный научный и практический интерес. Некоторые болезни экспансии являются эндемичными и встречаются практически только в определенных популяциях. Таковы, например, DRPLA, распространенная в Японии 7 и очень редкая в других популяциях, или SCA3 (болезнь Мошадо-Джозефа), встречающаяся с высокой частотой на Азорских островах. Другие заболевания широко распространены во многих популяциях различного происхождения. Таковы хорея Гентингтона и миотоническая дистрофия. Их распространенность в большинстве западноевропейских популяций составляет 4,0-5,0 (в России несколько ниже). Оба этих заболевания связаны с экспансией CAG/CTG-повторов в транскрибируемых областях соответствующих генов, однако механизм действия мутации при ХГ и МД совершенно различен. Тем не менее, можно ожидать, что механизмы изменения числа триплетов, которые во многом зависят от внутренних свойств молекул ДНК, содержащих тринуклеотидные повторы, будут сходны в том и другом случае.

Хорея Гентингтона (ХГ) - тяжелое нейродегенеративное заболевание, Ген IT-15, мутации в котором приводят к ХГ, картирован в области 4р16.3. Нормальные аллели этого гена содержат во 2м экзоне от 8 до 36 С AG-повторов. При заболевании количество повторов всегда выше 36. Мутантные аллели с 36-41 повторами имеют неполную пенетрантность, в то время как аллели с числом повторов более 41 неизбежно приводят к развитию ХГ (McNeil et al., 1997). Возникающие вследствие экспансии удлиненные CAG-повторы транслируются в протяженный полиглютаминовый тракт, в результате чего белковые молекулы приобретают новые свойства, нарушающие нормальные метаболические связи и приводящие к дегенерации нейронов в специфических отделах мозга (Duyao et al., 1995). Вместе с тем точный механизм патогенетического действия белковых молекул с удлиненными полиглютаминовыми участками остается неизвестными.

Миотоническая дистрофия - наиболее распространенная форма мышечной дистрофии среди взрослых. Заболевание наследуется по аутосомно-доминантному 8 типу и связано с экспансией CTG - повторов в 3 -нетранслируемой области гена миотонической протеинкиназы (DMPK). Количество тринуклеотидных повторов у здоровых людей находится в пределах 5-37 копий. При заболевании их число увеличивается от 50 до 2000 и более (Brook et al, 1992). Различные механизмы действия мутации - их предложено несколько - могут включаться в зависимости от величины экспансии и факторов генетического фона, формируя в комплексе плейотропный фенотип заболевания.

Настоящая диссертационная работа представляет собой часть проводимых лабораторией пренатальной диагностики ИАГ РАМН исследований, посвященных молекулярной диагностике некоторых болезней экспансии, а также выявлению популяционных особенностей спектров аллелей микросателлитных повторов. Учитывая высокую распространенность ХГ и МД в русской популяции, а также недостаточную изученность механизмов возникновения динамических мутаций, исследования популяционных особенностей и тонкой структуры генов IT-15 и DMPK в норме и при патологии представляются актуальными как для медицинской генетики, так и для генетики человека.

Цели и задачи исследования.

Цель: сравнительный молекулярно-генетический анализ ТТП в генах 1Т-15 и БМРК у больных ХГ и МД и в четырех популяциях СНГ; анализ неравновесия по сцеплению между некоторыми внутригенными полиморфными сайтами и аллелями САв/СТО-повторов разной длины в этих генах.

1. Изучить спектр аллелей CTG-повторов гена DMPK у больных МД и в популяции Северо-Западного региона России (г.Санкт-Петербург).

2. Исследовать гаплотипы по двум полиморфным сайтам гена DMPK и их сцепление с нормальными и патологическими аллелями CTG-повторов разной длины.

3. Изучить спектр аллелей CAG-повторов гена IT-15 у больных ХГ и в четырех популяциях СНГ.

4. Проанализировать неравновесие по сцеплению между алл ел елями полиморфных CCG-повторов и нормальными и мутантными аллелями CAG-повторов в гене IT-15.

5. Провести анализ сцепления нейтральной мутации del2642 и экспансии CAG-повторов гена IT-15.

Научная новизна и практическая значимость.

Научная новизна. Впервые изучено распределение аллелей с различным числом CTG-повторов по хромосомам с различными гаплотипами по полиморфным сайтам для эндонуклеаз рестрикции Hhal и Hinfl в 5 и 9 интронах и делецией/инсерцией Alu-элемента в 8 интроне гена DMPK. Выявлено два основных гаплотипа и установлено неравновесие по сцеплению между определенными гаплотипами и аллелями с разным числом CTG-повторов. На основе полученных

10 результатов и анализа литературных данных предложены схемы эволюции ТТЛ и возникновения экспансий в генах IT-15 и DMPK.

Впервые в русской популяции выявлена семья с диагнозом МД, не имеющая экспансии ТТП в гене DMPK. Наиболее вероятный диагноз в данной семье - МД2 (миотоническая дистрофия второго типа).

Впервые проанализированы спектры аллелей С AG-повторов гена IT-15 в четырех неродственных популяциях СНГ и проведено сопоставление распространенности ХГ в этих популяциях с частотами аллелей с числом повторов больше 20.

Впервые в четырех популяциях проанализировано распределение аллелей CAG-повторов гена IT-15 по хромосомам с разным числом CCG-повторов, находящихся на расстоянии 12 п.о. ниже по течению. Было выявлено полное неравновесие по сцеплению между аллелями с 7 CCG-повторами и экспансией CAG-повторов в русской популяции, а также с аллелями с числом CAG>20 во всех изученных популяциях.

В четырех популяциях изучен нейтральный полиморфизм del2642 - делеция трех нуклеотидов в кодирующей части гена IT-15. Впервые обнаружены хромосомы с небольшим числом CAG-повторов, имеющие del2642, что может свидетельствовать о неоднократном возникновении аллелей, предрасположенных к экспансии, у предков европейцев.

Впервые проведено сопоставление популяционных особенностей спектров аллелей ТТП одинакового состава (CAG/CTG) в двух генах (DMPK и IT-15) в четырех популяциях одновременно с анализом распространенности соответствующих болезней экспансии (МД и ХГ) в этих этнических группах. На основе полученных данных и данных других популяционных исследований

11 произведена оценка числа повторов, соответствующего пороговому значению, отделяющему стабильные аллели от аллелей, предрасположенных к дальнейшей экспансии в генах IT-15 и DMPK.

Практическая значимость. Разработан, апробирован и внедрен в практику простой и экономичный метод исследования С AG-повторов гена IT-15, с использованием которого налажено проведение прямой ДНК-диагностики ХГ. Доказана необходимость комплексного подхода (анализ CAG- и CCG-повторов и всего региона в целом) при молекулярной диагностике ХГ. Внедрена в практику медико-генетического консультирования прямая ДНК-диагностика МД. Показана необходимость учета МД типа 2 в дифференциальной диагностике миотонической дистрофии, проксимальной миотонической миопатии и других заболеваний с миотоническими симптомами.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Спектры аллелей CAG-CTG-повторов генов IT-15 и DMPK в русской, молдавской и узбекской популяциях обнаруживают значительное сходство между собой, хотя и наблюдаются некоторые отличия между индивидуальными частотами аллелей. Распределение аллелей изученных триплетных повторов в грузинской популяции достоверно отличается от остальных. Также в грузинской популяции наблюдается наименьшее аллельное разнообразие.

12

2. Полное неравновесие по сцеплению между гаплотипом (Hhal-; Alu+; Hinfl+) и экспансией CTG-повторов в гене DMPK свидетельствует об однократном возникновении и распространении аллелей, склонных к дальнейшему увеличению числа повторов в гене DMPK, и происхождении от них всех современных МД-мутаций в России.

3. Во всех случаях аллели CAG-повторов гена IT-15 большой длины (п>20) сцеплены с 7 CCG-повторами; аллели с экспансией в русской популяции также ассоциированы исключительно с 7 CCG-повторами, что отражает, по-видимому, существование эффекта основателя.

4. Аллели с экспансией CAG-повторов гена IT-15 возникали неоднократно на хромосомах с разными гаплотипами.

5. В русской популяции полиморфизм del2642 достоверно чаще встречается на хромосомах с экспансией, чем на хромосомах с 20 и более CAG-повторами в гене IT-15. По-видимому, в русской популяции стохастические события, такие как дрейф, миграция или эффект основателя оказали значительное влияние на распространенность ХГ-мутаций различного происхождения.

6. Значение пороговой величины, отделяющей стабильные аллели от аллелей, предрасположенных к дальнейшей экспансии, зависит не только от нуклеотидного состава тандемных повторов, но и от фланкирующих последовательностей, и различается для двух генов. По предварительной оценке, для гена DMPK эта величина соответствует 17-18 повторам, а для гена IT-15 - 2223 повторам.

13

Апробация работы. Представленные в диссертации результаты докладывались на Всероссийских и международных симпозиумах и конференциях: на 2 Съезде медицинских генетиков Украины.(1995 г., Львов), на 1-й Российской конференции "Медико-генетическое консультирование в профилактике инвалидизирующих наследственных болезней" (Москва, 1997 г.), на 9-м международном конгрессе по генетике человека (Рио-де-Жанейро, 1996 г.), на 28-ой и 29-ой конференциях Европейского общества генетики человека (Лондон, 1996 г. и Генуя, 1997 г.), на 2-ой Европейской конференции по пренатальной диагностике (Будапешт, 1997 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Заключение диссертации по теме «Генетика», Малышева, Ольга Викторовна

154 ВЫВОДЫ

1. Спектры аллелей CAG/CTG-повторов генов IT-15 и DMPK в русской, молдавской и узбекской популяциях обнаруживают значительное сходство между собой. Распределение аллелей ТТП этих генов в грузинской популяции достоверно отличается от остальных; в грузинской популяции наблюдается наименьшее

• I * аллельное разнообразие.

2. Аллели CTG-повторов гена DMPK большой длины (п>17) всегда сцеплены с гаплотипом Hhal-; Alu+; Hinfl+. Этот же гаплотип представлен на всех хромосомах с экспансией CTG-повторов.

3. Аллели CAG-повторов гена IT-15 большой длины (п>20) во всех изученных популяциях сцеплены с 7 CCG-повторами; аллели с экспансией в русской популяции также ассоциированы исключительно с 7 CCG-повторами.

4. Получены доказательства однократного возникновений аллелей, склонных к дальнейшему увеличению числа повторов в гене DMPK, и происхождения от них большинства современных МД-мутаций. Аллели с экспансией CAG-повторов гена IT-15 возникали неоднократно на хромосомах с разными гаплотипами.

5. В русской популяции полиморфизм del2642 достоверно чаще встречается на ХГ-хромосомах, чем на нормальных, хромосомах с числом CAG-повторов в гене IT-15 больше 20; по-видимому, дрейф, миграция или эффект основателя в русской популяции оказали , значительное влияние на распространенность ХГ-мутаций различного происхождения.

6. Значение пороговой величины, отделяющей стабильные аллели от аллелей, предрасположенных к дальнейшей экспансии, зависит не только от

155 нуклеотидного состава тандемных повторов, но и от фланкирующих последовательностей и различается для двух генов. По предварительной оценке, для гена DMPK эта величина соответствует 17-18 повторам, а для гена IT-15 - 2223 повторам.

7. При проведении медико-генетического консультирования необходимо учитывать существование миотонической дистрофии 2 типа.

8. При проведении молекулярной диагностики хореи Гентингтона необходимо использование трех пар праймеров. Это позволяет избежать ложноотрицательных результатов, связанных с возможными полиморфизмами в месте посадки праймеров.

156

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 1 >

В настоящее время динамические мутации рассматриваются как новый фундаментальный механизм изменчивости. Нестабильность некоторых повторов отражает, по-видимому, внутренне присущие им свойства и зависит от ряда факторов. Важен нуклеотидный состав повторов, поскольку только некоторые из них обладают способностью формировать необычные вторичные структуры, изменять конформацию ДНК и структуру хромосом, что, по-видимому, необходимо для вознкновения экспансий. Важна ориентация области повторов относительно ближайшего ориджина репликации. Наконец, очень существенна длина повтора. С увеличением числа триплетов возрастает и частота возникновения мутаций, приводящих к изменению длины ТТП, причем аллели большей длины чаще мутируют в сторону дальнейшего увеличения числа повторов.

Для некоторых болезней экспансии описана корреляция распространенности заболевания с частотой аллелей ТТП соответствующих генов с верхней границы нормы. . (По-видимому, аллели такого размера (по приблизительным оценкам, с числом повторов более 20) представляют собой резервуар, из которого происходят возникающие de novo аллели с экспансией. Вероятность возникновения мутантного аллеля на хромосоме с исходно меньшим числом повторов очень мала. Таким образом, представляется, что стабильность аллелей с максимальным в пределах нормы числом повторов существенно ниже, чем у аллелей меньшей длины. Пороговое значение длины повтора, отделяющее более стабильные нормальные аллели от менее стабильных, должно зависеть от

153 нуклеотидного состава повторов и фланкирующих последовательностей ДНК. По нашему мнению, оно может несколько варьировать для разных генов.

Для многих болезней экспансии показано, что большая часть мутантных аллелей и аллелей с наибольшим в пределах нормы числом повторов имеют одинаковый гаплотип. Предполагалось, что этот факт отражает либо эффект основателя - то есть общее происхождение большинства мутантных аллелей от очень немногих предковых, либо существование некоторых неизвестных цис-действующих факторов, которые могут приводить к повышенной нестабильности сцепленных с ними аллелей ТТП. Мы считаем, что возникновение аллелей с экспансией может быт£ объяснено с позиций классической генетики популяций и нет необходимости в привлечении других гипотетических механизмов. Таким образом, сравнительно недавно открытый механизм изменчивости., гармонично вписался в систему давно существующих представлений о возникновении и распространении в человеческих популяциях мутаций, приводящих к развитию различных наследственных заболеваний.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Малышева, Ольга Викторовна, 2000 год

1. Генетическая эпидемиология наследственных болезней нервной системы//под ред.Чиняевой Н.В. Саранск. 1996.

2. Глазков П.Б., Хромов-Борисов Н.Н., Баранов B.C. Популяционный анализ тринуклеотидных CTG-повторов в гене миотонической протеинкиназы// Генетика. 1997. Т.ЗЗ. №9. С. 1098-1101.

3. Ashizawa Т., Dubel J.R., Harati Y. Somatic instability of CTG repeat in myotonic dystrophy. //Neurology. 1993. У.43. p.2674-2678.

4. Ashizava Т., Anvret M., Baiget M., Barcelo J.M., Brunner H., Cobo A.M., Dallapiccola В., Fenwick R.G., Grandell U., Harley H., Junien C., Koch M.C., Korneluk R.G., Lavedan C„ Miki Т., Mulley J.C., Lopez de Munain A., Novelli G., Roses A.D.,

5. Seltzer W.K., Shaw D.J., Smeets H., Sutherland G.R., Yamagata H., Harper P.S. Characteristics of intergenerational contractions of the CTG repeat in myotonic dystrophy.//Am.J.Hum.Genet. 1994. V.54. p.414-423.

6. Bhagwati S., Ghatpande A., Leung B. Normal levels of DM RNA andmyotonin protein kinase in skeletal muscle from adult myotonic dystrophy (DM)i 1patients.// Bioch.Biophys.Acta. 1996. N.1317. p. 155-157.

7. Bidichandani S. I., Ashizawa T., Patel P. I. The GAA triplet-repeat expansion in Friedreich ataxia interferes with transcription and may be associated with an unusual DNA structure. //Am. J. Hum. Genet. 1998. V.62. p. 111-121.

8. Bingham P.M., Scott M.O., Wang S., McPhaul M.J., Wilson E.M., Garbern J.Y., Merry D.E., Fischbeck K.H. Stability of an expanded trinucleotide repeat in the androgen receptor gene in transgenic mice.// Nat Genet. 1995. V.9. p.191-196.

9. Bontekoe C.J., de Graaff E., Nieuwenhuizen I.M., Willemsen R., Oostra B.A. FMR1 premutation allele (CGG)81 is stable in mice.// Eur J Hum Genet. 1997. V.5. p.293-298.

10. Brook J.D., McCurach M.E., Harley H.G., Buckler A.J., Church D.,

11. Aburatani H., Hunter K., Stanton V.P., Thirion J.-P., Hudson T., Sohn R„ Zemelmani -B., Snell R.G., Rundle S.A., Crow S., Davies J., Shelbourne P., Buxton J., Jones C.,

12. Juvonen V., Johnson K., Harper P.S., Shaw D.A., Housman D.E. Molecular basis ofmyotonic dystrophy: expansion of trinucleotide (CTG) repeat at the 3-prime end of atranscript encoding a protein kinase family member. //Cell. 1992. v. 68. P.799-808.

13. Burman R.W., Popovich B.W., Jacky P.B., Turker M.S. Fully expanded FMR1 CGG repeats exhibit a length- and differentiation-dependent instability in cell hybrids that is independent of DNA methylation.// Hum Mol Genet. 1999. V.8. p.2293-302. . . .

14. Koenig M., Pandolfo M. Friedreich's ataxia: autosomal recessive disease caused by intronic GAA triplet repeat expansion.// Science. 1996. V.271. p. 1423-1427.

15. Cantu J.M., Scaglia H.E., Medina M., Gonzalez-Diddi M., Morato T., Moreno M.E., Perez-Palacios G. Inherited congenital normofunctional testicular hyperplasia and mental deficiency.// Hum. Genet. 1976. V.33. p. 23-33.

16. Carango P., Noble J.E., Marks H.G., Funanage V.L. Absence of myotonic dystrophy protein kinase (DMPK) mRNA as a result of a triplet repeat expansion in myotonic dystrophy.// Genomics. 1993. V.18. p.304-308.

17. Cooper G., Rubinsztein D.C., Amos W. Ascertainment bias cannot entirely account for human microsatellites being longer than their chimpanzee homologues.// Hum Mol Genet. 1998. V.7. p.1425-1429.

18. Deka R., Guangyun S., Wiest J., Smelser D., Chunhua S., Zhong Y., Chakrabotry R. Patterns of instability of expanded CAG repeats at the ERDA1 locus in General populations.//Am.J.Hum.Genet. 1999. V.65. p.192-198.

19. Delot E., King L.M., Briggs M.D., Wilcox W.R., Cohn D.H. Trinucleotide expansion mutations in the- cartilage oligomeric matrix protein (COMP) gene.// Hum.Mol.Genet. 1999. V.8. p.123-128.

20. Duyao M.P., Auerbach A.B., Ryan A., Persichetti F., Barnes G.T., McNeil S.M., Ge P., Vonsattel J.-P., Gusella J.F., Joyner A.L., MacDonald M.E. Inactivation of the mouse Huntington's disease gene homolog Hdh.// Science. 1995. V.269. p.407-410.

21. Eichler E.E., Holden J.J., Popovich B.W., Reiss A.L., Snow K., Thibodeau S.N., Richards C.S., Ward P.A., Nelson D.L. Length of uninterrupted CGG repeats determines instability in the FMR1 gene. //Nat Genet. 1994. V.8. n.l. p.88-94.

22. FuY.-H., Kuhl D.P.A., Pizzuti A., Pieretti M., Sutcliffe J.S., Richard S., Verkerk A.J.M.H., Holden J.J.A., Fenwick R.G., Warren S.T., OostraB.A., Nelson

23. D.L., Caskey, C.T. Variation of the CGG repeat at the fragile X site results in genetic instability: resolution of the Sherman paradox.// Cell. 1991. V.67. p.1047-1058.

24. Gacy A.M., Goellner G., Juranic N., Macura S., McMurray C.T. Trinucleotide repeats that expand in human disease form hairpin structures in vitro.// Cell 1995. V.81.p.533-540.

25. Goellner G.M., Tester D., Thibodeau S., Almqyist E., Goldberg Y.P., Hayden M.R., McMurray C.T., Different mechanisms underlie DNA instability in Huntington disease and colorectal cancer.// Am.J.Hum.Genet. 1997. V.60. p.879-890.

26. Goldman A., Ramsay M., Jenkins T. Ethnicity and myotonic dystrophy: a possible explanation for its absence in sub-Saharan Africa.//Ann.Hum.Genet. 1996. V.60. p.57-65.

27. Gordenin, D. A.; Kunkel, T. A.; Resnick, M. A. Repeat expansion—all in a flap? Nature Genet. 16: 116-118, 1997.

28. GourdonG., Radvanyi F., LiaA.-S., Duros C., Blanche M., Abitbol M., Junien C., Hofman-Radvanyi H. Moderate intergenerational and somatic instability of a 55-CTG repeat in transgenic mice.// Nature Genet. 1997. V.15. p. 190-192.

29. Gu Y., Shen Y., Gibbs R.A., Nelson D.L. Identification of FMR2, a novel gene associated with the FRAXE CCG repeat and CpG island.// Nature' Genet. 1996. V.13. p. 109-113.

30. Hansen R.S., Canfield T.K., Lamb M.M., Gartler S.M., Laird C.D. Association of fragile X syndrome with delayed replication of the FMR1 gene. //Cell. 1993. V.73 p.1403-1409.

31. Harley H.G., Shelley A.R., MacMillan J.C., Myring J., Brook J.D. Crow S., Reardon W., Fenton I., Shaw D.J., Harper P.S. Size of the unstable CTG repeatsequence in relation to phenotype and parental transmission in myotonic' dystrophy.//• i «

32. Am.J.Hum.Genet. 1993. V.52. p.l 164-1174.

33. Harper P.S. Myotonic dystrophy. Philadelphia: Saunders, 1989.

34. HDCRG(Huntington disease collaborative research group) A novel gene containing a trinucleotide repeat that is unstable on Huntington's disease chromosomes. //Cell. 1993. v. 72. p. 971-983.

35. Housman D. Gain of glutamines, gain of function?//Nature Genetics. 1995. V.10.p.3-4.

36. Igarashi S., Takiyama Y., Cancel G., Rogaeva E. A., Sasaki H., Wakisaka• i ' A., Zhou Y.-X., Takano H., Endo K. Sanpei K., Oyake M., Tanaka H., Stevanin G.,

37. Abbas N., Durr A., Rogaev E. I., Sherrington R., Tsuda T., Ikeda M., Cassa E.,

38. Nishizawa M., Benomar A., Julien J., Weissenbach J., Wang G.-X., Agid Y., St. George

39. Imbert G., Kretz C., Johnson K., .Mandel J.-L. Origin of the expansionimutation in myotonic dystrophy.// Nature Genet. 1993. V,4. p.72-76.

40. Jansen J., Bartolomei M., Kalshceuer V., Merky G., Wormskamp M., Mariman E. No imprinting involved in the expression of DM-kinase mRNAs in mouse and human tiisues.//HumMolGenet. 1993. Y.2. p.1221-1227.

41. Kang S.? Ohshima K., Shimizu M., Amirhaeri S., Wells R. D. Pausing of DNA Synthesis in Vitro at Specific Loci in CTG and CGG Triplet Repeats from Human Hereditary Disease Genes.//J. Biol1. Chem. 1995. V.270 p.27014-27021.

42. Kehoe P., Krawczak M., Harper P.S., Owen M.J., Jones A.L. Age of onset in Huntington disease: .sex specific influence of'apolipoprotein E genotype and normal CAG repeat length.// J Med Genet. 1999. V.36. p.108-11.

43. Klesert T.R., Otteii A.D., Bird TD., Täpscott S.J. Trinucleotide repeat expansion at the myotonic dystrophy locus reduces expression of DMAHP.// Nat.Genet. 1997. V.16. p.402-406.

44. Koch M.C., Grimm T., Harley H.G., Harper P.S. Genetic risk for children of women with myotonic dystrophy.//Am .J.Hum.Genet. 1991. V.48. p.1084-1091.

45. Koob M.D., Moseley M.L., Schut L.J., Benzow K.A., Bird T.D., Dayi ■ 1 J.W., Ranum L.P. An untranslated CTG expansion causes a novel form of spinocerebellarataxia.// Nat Genet. 1999. №4. p. 379-84.

46. Kremer E.J., Pritchard C.A., Lynch J., Yu S., Holman K., Baker E., Warren S.T., Schlessinger D., Sutherland G.R., Richards R.I. Mapping of DNA instability at the fragile X to a trinucleotide repeat sequence p(CGG)n.//Science. 1991. V.252 p. 1711-1718.

47. Kunst C.B., Warren S.T. Cryptic and polar variation of the fragile Xrepeat could result in predisposing normal alleles.// Cell. 1994. V.77. p.853-861.i *

48. La Spada A.R., Wilson E.M., Lubahn D.B., Harding A.E., Fishbeck K.N. Androgen receptor gene mutations in X-linked spinal and bulbar muscular atrophy.// Nature. 1991. V.352. p.77-79.

49. Leeflang E.P., Tavare S., Marjoram P„ Neal C.O., Srinidhi J.-,' MacFarlanei 1

50. H., MacDonald M.E., Gusella J.F., de Young M., Wexler N.S., Arnheim N. Analysis ofgermline mutation spectra at the Huntington's disease locus supports a mitotic mutation mechanism.// Hum Mol Genet 1999. V.8. p.173-183.

51. Longshore J.W., Tarleton J. Dynamic mutation in human genes: a review of trinucleotide repeat diseases.// J.Genet. 1996. V.75. n.2. p.193-217

52. Lalioti M.D., Scott Ii.S., Buresi C., Rossier C., Bottani A., Morris M., Malafosse A., Antonarakis S.E. Dodecamer repeat expansion in cystatin B gene in progressive myoclonus epilepsy.//'Nature. 1997. Y.386. p.847-851.

53. MacDonald M.E.,1 Vonsanttel J.P., Shrinidhi J., Couropmitree N.N., Cupples L.A., Bird E.D., Cusella J.F., Myers R.H. Evidence for the GluR6 gene assosiated with younger onset age of Huntington disease.//Neurology. 1999. V.53. p.1330-1332.

54. Macpherson J.N., Bullman H., Youings S.A., Jacobs P.A. Insert size and flanking haplotype in fragile X and normal populations: possible multiple origins for the fragile X mutation.//Hum.Mol.Genetics.1994: V.3. p.399^405.

55. Mangriarini L., Sathasivam K., • Seller M., Cozens B.,, Harper A.,• i

56. Hetherington C., Lawton M., Trottier Y., Lehrach H., Davies S., Bates G.P. Exon 1 of the HD gene with an expanded CAG repeat is sufficient to cause a progressive neurological phenotype in transgenic mice.// Cell. 1996. V.87. p.493-506.

57. Mangiarini L., Sathasivam K., Mahal A., Mott R., Seller M., Bates G.P. Instability of highly expanded CAG repeats in mice transgenic for the Huntington's disease mutation.// Nature Genet. 1997. V. 15. p. 197-200.

58. Martorell L., Johnson K., Boucher C.A., Baiget M. Somatic instability ofthe myotonic dystrophy (CTG)n repeat during human fetal development.// Human• i •

59. Molecular Genetics. 1997. V.6. n.6. p.877-880.

60. Martorell L., Monckton D.G., Gamez J., Johnson K.J., Gich I., de Munain A.L., Baiget M. Progression of somatic CTG repeat length heterogeneity in the blood cells of myotonic dystrophy patients.// Hum Mol Genet. 1998. V.7. p.307-312.

61. Mclnnis M.G. Anticipation: an old idea in new genes.// Am.J.Hum.Genet. 1996. V.59. p.973-979.

62. Mande! J-L. Breaking the rule of three//Nature. 1997. V.386. p.767-769.

63. Martin J.B., Gusella J.F. Huntington's disease. Pathogenesis and management.//N. Engl. J. Med. 1986. V.315. p. 1267-76.

64. McNeil S.M., Novelletto A., Srinidhi J., Barnes G., Kornbluth I., Altherr M.R., Wasmuth J.J., Gusella J.F., MacDonald M.E., Myers R.H. Reduced penetrance of the Huntington's disease mutation.//Hum Mol Genet. 1997. V.6. p.775-9.

65. Mornet E, Chateau C, Hirst MC, Thepot F, Taillandier A, Cibois O, Serre JL Analysis of germline variation at. the FMR1 CGG.repeat shows variation in the normal-premutated borderline range.// Hum Mol Genet. 1996. V.5. p.821-825.

66. Nakamoto M., Takebayashi H., Kawaguchi Y., Narumiya S., Taniwaki M., Nakamura Y., Ishikawa Y., Akiguchi I., Kimura J., Kakizuka A. A CAG/CTG expansions in the normal-population:// Nat.Genet. 1997. V. 17. p.385-386.

67. Nance M.A., Seltzer W., Ashizava T., Bennett R., Mcintosh., Myers R.H.,i

68. Potter N.T., Shea D.K. Laboratory guidelines for Huntington disease genetic testing.// Am.J.Hum.Genet. 1998. V.62. p.1243-1247.

69. Nasir J., Floresco S.B., O'Kusky J.R., Diewert V.M., Richman J.M.,

70. Zeisler J., Borowsky A., Marth J:D., Phillips A.G., Hayden M.R. Targeted disruption ofi •the Huntington's disease gene results in embryonic lethality and behavioral and morphological changes in heterozygotes. // Cell 1995. V.81. p.811-823.

71. Nelson D.L. Six human genetic disorders involving mutant trinucleotide repeats.// In Genome rearrangement and stability. 1993. Plainview, New York: Cold Spring Harbor Laboratory press. P. 1-24.

72. Nielsen J.E., Koefoed P., Abell K., Hasholt L., Eiberg H., Fenger K., Niebuhr E., Sorensen S.A. CAG repeat expansion in autosomal dominant pure spasticparaplegia linked to chromosome '2p21-p24.// Hum.Mol.Genet. 1997. V.6. p.'1811-1816.i

73. Nolin S.L., Houck G.E.Jr, Gargano A.D., Blumstein H., Dobkin C.S., Brown W.T.FMR1 CGG-repeat instability in single sperm and lymphocytes of fragile-X premutation males.// Am J Hum Genet. 1999. V.65 p.680-688.

74. O'Hoy K.L., Tsilfidis C„ Mahadevan M.S., Neville C.E., Barcelo J., Hunter A.G., Korneluk R.G. Reduction in size of the myotonic dystrophy trinucleotide repeat mutation during transmission.//Science. 1993. V.259. p.809-12.

75. Otten A.D., Tapscott S.J. Triplet repeat expansion in myotonic dystrophy alters the adjacent chromatin structure. //Proc. Nat. Acad. Sci. 1995. V.92. p.5465-5469.

76. Ohshima K., Kang S., Wells R.D. CTG triplet repeats from human hereditary disease are dominant genetic expansion products in Escherichia coli.// J. Biol. Chem. 1996. v.271. p.1853-1856.

77. Philips A. V., Tiriichenko L. T., Coopfer T. A. Disruption of splicing regulated by a CUG-binding protein in myotonic dystrophy. //Science 1998. V.280 p. 737-741.

78. Ranum L., Ramussen P.F., Benzow K.A., Koob M.D., Day J.W. Genetic mapping of a second myotonic dystrophy lociis.//Nature Genet. 1998. V.19. p. 196-198.

79. Richards R., Sutherland G. Dynamic mutation: possible mecchanisms and significance in human disease// TIBS. 1997. V.22. n.l 1. p.432-436.

80. Ridley R.M., Frith C.D., CrowT.J., Conneally P.M. (1988). Anticipation in Huntington's disease is inherited through the male line but may originate in the female. J. Med. Genet. 25, 589-595.

81. Rubinszhtein D.C., Leggo J., Amos W. et al. Myotonic dystrophy CTG repeats and the associated insertion/deletion polymorphism in human and primate populations// Hum.Molecular Genetics. 1994. vol.3, no.ll. p.2031-2035.

82. Schalling M., Hudsson T.J., Buetow K.H., Housman D.E. Direct detection of novel expanded repeats in the human genome.//Nature Genet. 1993. V.4. p.135-139.

83. Sisodia S.S. Nuclear inclusions in glutamine repeat disorders: are they pernicious, coincidental, or beneficial?// Cell. 1998. V.95. p. 1-4.

84. Skelly J.V., Edwards K.J., Jenkins T.C., Neidle S. Crystal structure of an oligonucleotide duplex containing GC base pairs: influence of mispairing on DNA backbone conformation. //PNAS. 1993. V.90. p.804-808.

85. Snow K., Tester D.J., Kruckeberg K.E., Schaid D.J., Thibodeau S.N. Sequence analysis of the fragile X trinucleotide repeat: implication for the origin of the fragile X mutation. // Hum. Mol. Genet. 1994. V. 3. P.1543-1551.

86. Taneja K.L., McCurach M., Schalling M., Housman D., Singer R. Foci of trinucleotide repeat transcripts in nuclei of myotonic dystrophy cells and tissues.// J.of Cell Biol. 1995. V.128. n.6. p.995-1002.

87. Telenius H., Kremer H.P.H., Theilmann'J. et al. Molecular analysis of juvenile Huntington disease: the major influence , on (CAG)n repeat length is the sex of the affected parent.// Human molecular Genetics. 1993. V.2.N.10. p.1535-1540.

88. Thornton C. A., Wymer J. P., Simmons Z., McClain C., Moxley R. T. III. Expansion of the myotonic dystrophy CTG repeat reduces expression of the flanking DMAHP gene.// Nature Genet. 1997. V. 16. p.407-409.

89. Timchenko L.T., Timchenko N.A., Caskey C.T., Roberts R. Novel proteins with binding specificity for DNA CTG repeats and RNA CUG repeats: implications for myotonic dystrophy.// Hum. Mol. Genet. 1996. V.5. p. 115-121.

90. Vuillaume I., Vermersch P., Destee A., Petit H., Sablonniere B. Genetic polymorphisms adjacent to the CAG repeat influence clinical features at onset in Huntington's disease.// J Neurol Neurosurg Psychiatry. 1998. V.64. p.758-62.

91. Wang Y.H., Pegoraro E., Menegazzo E., Gennarelli M., Hoop R.C., Angelini C., Hoffman E.P. Myotonic dystrophy: evidence for a possible dominantnegative RNA mutation. // Hum. Mol. Genet. 1995. V.4. p.599-606.

92. Wang Y.H., Griffith J. Expanded CTG triplet blocks from the myotonic dystrophy gene create the srongest known natural nukleosome positioning elements.// Genomics. 1995. v. 25. P. 570-573.

93. Warner J.P., Barron L.H., Brock D.J.H. A new polymerase chain reaction (PCR) assay for the trinucleotide repeat that is unstable and expanded on Huntington's disease chromosomes.// Mol.and Cell.Probes. 1993. N.7. p.235-239.

94. Wells R.D. Molecular basis of genetic instability of triplet repeats.//J.Biol.Chem. 1996. V.271. n.6. p.2875-2878.

95. Wieringa B. Myotonic dystrophy reviewed: back to the future?// Hum Mol Genet. 1994. V.3.p.l-7.

96. Winchester C. L., Ferrier R. K., Sermoni A., Clark B. J., Johnson K. J. Characterization of the expression of DMPK and SIX5 in the human eye and implications for pathogenesis in myotonic dystrophy. //Hum. Molec. Genet. 1999. V.8. p.481-492.

97. Wohrle D., Hennig I., Wohrle D., Vogel W., Steinbach P. Mitotic stability of fragile X mutations in differentiated cells indicates early post-conceptional trinucleotide repeat expansion.//Nature Genetics. 1993. N.4. p. 140-142.

98. Zhuchenko O., Bailey J., Bonnen P., Ashizawa T., Stockton D. W.,

99. Zeitlin S., Liu J.-P., Chapman D.L., Papaioannou V.E., Efstratiadis A. Increased apoptosis and early embryonic lethality in mice nullizygous for the Huntington disease gene homologue.//Nature Genet. 1995. V.ll. p.155-162.

100. Ziihlke C, Riess 0., Schroder K., Siedlaczck I., Epplen J., Englet W., Thies U. Expansion of the (CAG)n repeat causing Huntington's disease in 352 patients of German origin.//Hum. Molec. Genet. 1993. V.2. p.1467-1469.