Madrid 1997 World Down Syndrome Conference Genetic Research Workshops
IDENTIFICATION AND EXPRESSION STUDIES OF NEW GENES FROM CHROMOSOME 21
Pritchard, M., Fillat, C., Dierssen, M.*, Estivill, X.
Molecular Genetic Department. IRO. Hospital Duran i Reynals, Autovia Castelldefels Km. 2,7, 08907 Hospitalet de Llobregat, Barcelona (España) Phone: 343-3357152 Fax: 343-2632251
To identify genes potentially involved in the pathogenesis of Down Syndrome (DS), we constructed contiguous cosmid sub-libraries from YAC clones spanning 3 regions of human chromosome 21 (HC21), then used a pool of these cosmids for cDNA selection. A total of 120 putative cDNAs were mapped back to HC21 and assigned to cosmids. The sequence of each putative cDNA was used to group clones and to search for similarity in the public databases. We have isolated 37 new, non-redundant HC21 expressed sequences, 2 known HC21 genes and identified a new gene, MNB (the human homologue of the Drodophila minibrain gene).MNB encodes a serine/ghreonine protein kinase with an essential role in Drosophila postembryonic neurogenesis. We have analysed the expression pattern of the murine homologue of mnb and found it expressed in regions of the mouse brain which correspond to the regions of the human brain affected in DS.Previously we reported the identification of a gene, DSCR1, which is highly expressed in brain and heart. To evaluate the consequences of the overexpression of DSCR1 leads to changes in exploratory behaviour, a tendency to hyperactivity and alterations in sensorimotor reflexes. This suggests that trisomy for DSCR1 may contribute to some of the behavioural deficits seen in DS. Similar experiments are under way for MNB and should provide insight into the role of MNB in human neurogenesis and MNB's possible involvement in the mental retardation observed in DS.
SINDROME DE DOWN: NUEVAS TECNICAS DIAGNOSTICAS
Serés, A., Giménez, C., Triviño, E., Corretger, M.
Fundación Catalana S. Down. Valencia, 229 Barcelona (España) Phone: 93-2157423 Fax: 93-2157699
Introducción
Las nuevas técnicas diagnósticas, como la hibridación in situ (FISH), permiten perfilar cuadros clínicos y conocer algunos de los componentes del cromosoma 21. En los trabajos de investigación de la Fundación Catalana Síndrome de Down (FCSD) tenemos ejemplos de ello. Los nuevos sistemas informáticos nos han ayudado a conocer mejor los rasgos físicos y las patologías asociadas al síndrome.Métodos:La investigación genética de la FCSD tenía dos vertientes: El mejor conocimiento de los rasgos físicos y patologías asociadas al SD. Se creó una base de datos informática específica para SD, con la participación de los 17 médicos de la FCSD. Recuperando la información de más de 1000 historiales clínicos de la FCSD.
El estudio de los pacientes con SD mediante FISH y citogenética. Se hizo una extracción de sangre, coincidiendo con un análisis clínico. Se creó un banco de ADN para futuros estudios. Resultados:Son 289 los casos estudiados, 248(86%) eran trisomías regulares, 13 (4,5%) translocaciones y 28 (9,5%) mosaicos. Mediante FISH se vió que el 21,2% presentaba un polimorfismo del cromosoma 21. La base de datos nos permite conocer mejor las patologías en el SD.DiscusiónLos estudios citogenéticos demuestran una mayor incidencia de mosaicos. Por FISH se destacó un polimorfismo para la sonda centromérica del 21 y se confirmaron varias trisomias parciales. Se está realizando un análisis estadístico de los datos informáticos.ResumenLos nuevos avances diagnósticos e informáticos ayudarán en el conocimiento del SD y en la prevención de algunos efectos secundarios.
MODELOS ANIMALES DE SINDROME DE DOWN: OBJETIVOS Y RESULTADOS
Flórez, J.
Dpto. de Fisiología y Farmacología. Facultad de Medicina. Univ. De Cantabria. Cardenal Herreria Oria, s/n 39011 Santander (España) Phone: 942-201980 Fax: 942-201903
Aunque el estudio de las traslocaciones del cromosoma 21 en personas con Síndrome de Down contribuye a desvelar la relación entre genotipo y fenotipo, sólo la experimentación en modelos animales permite singularizar con precisión y detalle la influencia de un gen o grupo de genes sobre los caracteres biológicos del Síndrome de Down. Para ello se recurre a dos estrategias fundamentales: el ratón transgénico y el ratón trisómico. El en transgénico se inserta una o más copias de uno o varios genes del cromosoma 21 y se estudia las consecuencias biológicas a lo largo de su desarrollo y de su vida. En el trisómico se utiliza el ratón con trisomia parcial del cromosoma 16(Ts65Dn) porque en este cromosoma murino se encuentran genes idénticos a algunos de los que existen en el cromosoma 21 humano. Hemos estudiado las características fenotípicas de este ratón mediante evaluación de los reflejos sensoriomotores, de la actividad locomotora y exploratoria, de aspectos relacionados con la emotividad, y del aprendizaje visuoespacial en un laberinto acuático de Morris. Hemos caracterizado diferentes poblaciones neuronales de sistemas de neurotransmisión relacionados con memoria y aprendizaje: sistemas colinérgico, catecolaminérgico y serotonérgico, y otras poblaciones neuronales mediante marcaje de proteínas fijadoras de calcio, de GFAP como marcador selectivo de astrocitos, citocromooxidasa, marcaje de zinc, y neuronas NADPH diaforasa. En los estudios neuroquímicos hemos analizado la funcionalidad del sistema adenilil ciclasa, la densidad de adrenoceptores B en diferentes áreas cerebrales, y la respuesta bioquímica primaria tras la activación de este receptor. El ratón Ts65Dn no presenta alteraciones en los reflejos sensoriomotores, si bien muestra un proceso degenerativo más rápido en algunos parámetros sensoriomotores. Son hiperactivos y presentan alteraciones en el aprendizaje, mostrando un patrón de habituación alterado en la prueba del campo abierto, y alteraciones del aprendizaje visoespacial, que son más importantes para la memoria operacional que para la de referencia. Los estudios inmunohistoquímicos no muestran diferencias significativas respecto a los controles en los marcadores estudiados hasta el momento, si bien los estudios estereológicos indican que el volumen hipocámpico en los trisómicos de 15-16 meses es significativamente menor. Existe marcada alteración de la funcionalidad del sistema adenilil ciclasa, tanto en condiciones basales como tras su estimulación, ya sea directa o a través de la activación del adrenoceptor B, lo que podría condicionar una alteración en la respuesta de este sistema de neurotransmisión, con consecuencias directas sobre los elementos conductuales como la atención, la actividad psicomotora y los procesos de aprendizaje. Los resultados indican que el modelo Ts65Dn puede constituir un buen modelo de síndrome de Down, y permiten iniciar la correlación del fenotipo conductual y neuroquímico con la alteración genética. (Subvencionado por las Fundaciones Marcelino Botín y Ramón Areces, y DGICYT PB94-1063-C02-01).
REGULAR TRISOMY 21 IN 3 SIBS: A STUDY OF THREE UNRELATED FAMILIES.
Al-Awadi, S.A.*, Naguib, K.K., Bastaki, L., Abulhasan, S.
P.O. Box: 31121, Sulibikhat, 80901, State of Kuwait Phone: 965-481.0563 / 481.4328 Fax: 965-484.2073
Herein we are reporting on three unrelated Kuwaiti families with 3 sibs having regular Trisomy 21 Down syndrome. Chromosomal study of the parents showed normal karyotype for their mothers and two of their fathers (family II and III) while the father of family I showed 46,XY,16qh+ in addition to one cell out of one hundred examined with extra chromosome 21. Satellite association pattern was studied and showed high association index in the father of family I. Chromosomal study of his skin fibroblast showed normal, compliment with 46,XY,16qh+. None of the cells were found with extra chromosome number 21. These findings of multiplexes of regular Trisomy 21 Down's patients resulting from normally karyotiped parents may raise again the possibility of genetic factor which could control nondisjunction. Alternatively, a hidden low grade mosaicism in one of the parent's blood or gonodal mosaicism is the underlying cause. The very low prevalence of multiplexes of regular Trisomy 21, together with no evidence of other trisomies, inclines us towards the second possibility.Keyword: Down syndrome, non disjunction satellite association, mosaicism, consanguinity, genetic factors.