Studium molekulární podstaty vybraných dědičně podmíněných onemocnění

Abstract

Vzácná onemocnění jsou klinicky a geneticky heterogenní skupinou onemocnění postihující různé orgány a projevující se v různém věku. Nalézání, charakterizace a studium funkčních dopadů genetických příčin vzácných onemocnění je efektivním nástrojem odhalování funkce lidských genů a genových produktů a otevírá cestu k pochopení molekulárně-biologických mechanismů jednotlivých onemocnění. Znalost příčin a mechanismů vzniku vzácných onemocnění je následně východiskem pro jejich efektivní diagnostiku, cílenou léčbu a prevenci a zároveň poskytuje i poznatky pro pochopení genetických a molekulárních příčin komplexních onemocnění. Tato dizertační práce dokumentuje základní koncepční a metodický vývoj postupů biochemické genetiky, funkčního klonování, genetického mapování, pozičního klonování, DNA čipů a genomového sekvenování, které jsou dnes základními nástroji efektivního studia všech geneticky podmíněných onemocnění. Rychlý technologický vývoj a praktická využitelnost řady těchto technik je demonstrována na případech studia molekulární podstaty několika vzácných chorob - deficitu adenylosukcinát lyázy, mukopolysacharidózy typu IIIC, Rotorova syndromu, deficitu ATP syntázy, adultní formy neuronální ceroidní lipofuscinózy, GAPO syndromu a X-vázané restriktivní kardiomyopatie, na jejichž objasnění jsem se...

Rare diseases represent a clinically and genetically heterogeneous group of diseases affecting various organs and presenting at different ages. Identification and functional characterization of genetic defects causing individual rare diseases represent unique opportunity to understand biological functions of human genes and gene products as well as to basic pathogenetic mechanisms of individual diseases. This knowledge is prerequisite for their effective diagnosis, specific treatment and prevention and it also opens up an avenue for better understanding of complex diseases. My thesis documents basic conceptual and methodological developments of biochemical genetics, functional cloning, genetic mapping, positional cloning, DNA microarrays and genomic sequencing, which have provided a universal framework for effective characterization of the genetic architecture of almost all human diseases. This conceptual and technological developments are demonstrated on several cases of rare genetic diseases - adenylosuccinate lyase deficiency, mucopolysacharidosis type IIIC, Rotor syndrome, deficiency of ATP synthase, neuronal ceroid lipofuscinosis, GAPO syndrome and X -linked restrictive cardiomyopathy, which genetic and molecular basis I have helped to elucidate.