Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

GENOME AND EXOME SEQUENCES OF MONOZYGOTIC TWINS WITH TRISOMY 21, DISCORDANT FOR A CONGENITAL HEART DEFECT

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

จีโนมและเอ็กโซมของแฝดแท้ที่เป็นไตรโซมี 21 แต่มีโรคหัวใจแต่กำเนิดในแฝดเพียงคนเดียว

Year (A.D.)

2014

Document Type

Thesis

First Advisor

Vorasuk Shotelersuk

Second Advisor

Kanya Suphapeetiporn

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

Doctor of Philosophy

Degree Level

Doctoral Degree

Degree Discipline

Biomedical Sciences

DOI

10.58837/CHULA.THE.2014.1874

Abstract

Congenital heart defects (CHD) occur around 40% of individual with trisomy 21 while the remaining 60% have a structurally normal heart. This suggests that the extra copy of genes on chromosome 21 is a risk factor for abnormal heart development. Increased dosage of genes on chromosome 21 could interact with certain alleles of genes on other chromosomes and might contribute to CHD. Here, we identified a pair of Thai monozygotic twins with trisomy 21 but discordant for congenital heart defects. Twin-zygosity was confirmed to be monozygotic by microsatellite genotyping. We hypothesized that the discordant phenotype in these monozygotic twins could be resulted from post-twining mutation. Therefore, we applied next generation sequencing (NGS) technologies to sequence both genome and exome from their leukocytes DNA. The post-analysis of the sequencing data identified 15 discordant exonic variants between the twins. However, validation of all variants with conventional Sanger sequencing revealed no differences between both twins. Given that no discordant variants were found suggests that sequence differences of leukocytes’ DNA of monozygotic twins might be extremely rare. This also suggests the limitation of the current NGS technology in identifying causative genes for discordant phenotypes in monozygotic twins.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

ร้อยละ 40 ของผู้ป่วยกลุ่มอาการไตรโซมี 21 มีโรคหัวใจพิการแต่กำเนิด โดยร้อยละ 60 ที่เหลือจะมีโครงสร้างหัวใจปกติ การพบโรคหัวใจพิการแต่กำเนิดเพียงบางส่วนของผู้ป่วยนี้ บ่งว่าจำนวนชุดของยีนที่เพิ่มขึ้นบนโครโมโซมที่ 21 อาจมีปฏิสัมพันธ์กับอัลลีลของยีนบนโครโมโซมเส้นอื่นๆ ส่งผลให้ความเสี่ยงของการเกิดโรคหัวใจพิการแต่กำเนิดเพิ่มขึ้น ในงานวิจัยนี้เราได้ศึกษาผู้ป่วยแฝดแท้ที่เป็นไตรโซมี 21 ทั้งสองคน แต่พบโรคหัวใจบกพร่องแต่กำเนิดเพียงคนเดียว ผลการวิเคราะห์ไมโครแซทเทลไลท์ ยืนยันว่าแฝดคู่นี้เป็นแฝดเหมือน ผู้วิจัยตั้งสมมติฐานว่าการแสดงออกของโรคที่ต่างกันในแฝดคู่นี้น่าจะเกิดจากการกลายพันธุ์หลังไข่แยกตัวเป็นแฝด ดังนั้นผู้วิจัยจึงได้ใช้เทคโนโลยีเอ็นจีเอสซึ่งเป็นเครื่องวิเคราะห์หาลำดับสารพันธุกรรมในการศึกษาทั้งจีโนมและเอ็กโซมของดีเอ็นเอที่สกัดจากเลือดของแฝดคู่นี้ ผลการวิเคราะห์ข้อมูลลำดับพันธุกรรมแสดงให้เห็นตำแหน่งที่มีพันธุกรรมต่างกันระหว่างแฝดคู่นี้ 15 ตำแหน่ง อย่างไรก็ตามเมื่อได้ทำการตรวจสอบตำแหน่งพันธุกรรมเหล่านี้ด้วยวิธีการหาลำดับพันธุกรรมแบบแซงเกอร์โดยใช้สารพันธุกรรมจากเม็ดเลือดขาวพบว่าพันธุกรรมของแฝดคู่นี้ทั้ง 15 ตำแหน่งไม่แตกต่างกัน การที่ไม่พบพันธุกรรมที่ต่างกันนั้นบ่งชี้ว่าพันธุกรรมที่ต่างกันของแฝดเหมือนนั้นอาจพบได้น้อยมาก นอกจากนี้ยังชี้ให้เห็นถึงข้อจำกัดในการใช้เทคโนโลยีเอ็นจีเอสในการหายีนที่เป็นสาเหตุของการแสดงออกของโรคที่ต่างกันในแฝดเหมือน

Link to Full Text

Share

COinS