مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
جلد 25، شماره 2 - ( 4-1405 )
جلد 25 شماره 2 صفحات 174-147 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Ethics code: IR.YAZD.REC.1402.050
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Heidari M M, Madani Manshadi S A, Jafari Nejad Bidgoli E, Khatami M, Ordooei M. Identification of Novel Variants in Mitochondrial tRNALys and tRNAGly Genes Associated with Congenital Hypothyroidism based on Molecular Evidence and Bioinformatic Analysis:
A Case-Control Study. JRUMS 2026; 25 (2) :147-174
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-7845-fa.html
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-7845-fa.html
حیدری محمد مهدی، مدنی منشادی سید علی، جعفری نژاد بیدگلی الهه، خاتمی مهری، اردویی مهتاب. تعیین واریانتهای جدید در ژنهای tRNALys و tRNAGly میتوکندریایی مرتبط با کمکاری مادرزادی تیروئید بر پایه شواهد مولکولی و تحلیل بیوانفورماتیکی: یک مطالعه مورد-شاهدی. مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان. 1405; 25 (2) :147-174
دانشگاه یزد
چکیده: (8 مشاهده)
زمینه و هدف: اگرچه عوامل پاتوژنیک شناختهشدهای برای کمکاری مادرزادی تیروئید وجود دارد، اما نقش تغییرات در ژنوم میتوکندریایی (mtDNA) به طور کامل درک نشده است. این مطالعه با هدف شناسایی و تحلیل عملکردی واریانتهای میتوکندریایی در دو ژن کلیدیtRNALys و tRNAGly در بیماران مبتلا به کمکاری مادرزادی تیروئید انجام شد.
مواد و روشها: در این مطالعه مورد-شاهدی، 75 بیمار، با سن 3 تا 11 سال و تعداد مشابهی فرد سالم به عنوان گروه کنترل بررسی شدند. پس از استخراج DNA از خون، نواحی ژنی tRNAGly و tRNALys به روش Touchdown-PCR تکثیر و با استفاده از تکنیک SSCP برای غربالگری واریانتها بررسی شدند. واریانتهای شناسایی شده با توالییابی سانگر تأیید و سپس با مجموعهای از ابزارهای پیشرفته بیوانفورماتیکی از نظر تأثیر بر ساختار دوم tRNA، پایداری مولکولی و همچنین پتانسیل بیماریزایی، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
یافتهها: دو واریانت در ژن tRNAGly، یک جهش بدمعنی (p.Val254Ile) در ژن کدکننده زیرواحد 3 سیتوکروم اکسیداز (MT-CO3) و دو واریانت هتروپلاسمی در ژن tRNALys ۸۳۳۵A>G و 8348A>G، شناسایی شد. واریانت 10011A>G با ایجاد اختلال در پیوندهای هیدروژنی، پایداری ساختار دوم tRNAGly را کاهش میدهد. واریانت 10034T>C با قرارگیری در ناحیه حیاتی حلقه متغیر، میتواند به شناسایی نادرست کدون منجر شود. جهش p.Val254Ile در MT-CO3 توسط تمامی نرمافزارهای پیشبینی، به عنوان یک جهش بیماریزای قطعی ارزیابی گردید. همچنین، واریانتهای tRNALys در ناحیهای حیاتی برای اتصال به ریبوزوم قرار دارند.
نتیجهگیری: این مطالعه وجود طیفی از واریانتهای میتوکندریایی را در بیماران تأیید میکند و نقش اختلال در عملکرد میتوکندری را احتمالاً در پاتوژنز کمکاری مادرزادی تیروئید تقویت میکند.
واژههای کلیدی: کمکاری مادرزادی تیروئید، ژنوم میتوکندریایی، بیوانفورماتیک، tRNALys، tRNAGly، MT-CO3
مواد و روشها: در این مطالعه مورد-شاهدی، 75 بیمار، با سن 3 تا 11 سال و تعداد مشابهی فرد سالم به عنوان گروه کنترل بررسی شدند. پس از استخراج DNA از خون، نواحی ژنی tRNAGly و tRNALys به روش Touchdown-PCR تکثیر و با استفاده از تکنیک SSCP برای غربالگری واریانتها بررسی شدند. واریانتهای شناسایی شده با توالییابی سانگر تأیید و سپس با مجموعهای از ابزارهای پیشرفته بیوانفورماتیکی از نظر تأثیر بر ساختار دوم tRNA، پایداری مولکولی و همچنین پتانسیل بیماریزایی، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
یافتهها: دو واریانت در ژن tRNAGly، یک جهش بدمعنی (p.Val254Ile) در ژن کدکننده زیرواحد 3 سیتوکروم اکسیداز (MT-CO3) و دو واریانت هتروپلاسمی در ژن tRNALys ۸۳۳۵A>G و 8348A>G، شناسایی شد. واریانت 10011A>G با ایجاد اختلال در پیوندهای هیدروژنی، پایداری ساختار دوم tRNAGly را کاهش میدهد. واریانت 10034T>C با قرارگیری در ناحیه حیاتی حلقه متغیر، میتواند به شناسایی نادرست کدون منجر شود. جهش p.Val254Ile در MT-CO3 توسط تمامی نرمافزارهای پیشبینی، به عنوان یک جهش بیماریزای قطعی ارزیابی گردید. همچنین، واریانتهای tRNALys در ناحیهای حیاتی برای اتصال به ریبوزوم قرار دارند.
نتیجهگیری: این مطالعه وجود طیفی از واریانتهای میتوکندریایی را در بیماران تأیید میکند و نقش اختلال در عملکرد میتوکندری را احتمالاً در پاتوژنز کمکاری مادرزادی تیروئید تقویت میکند.
واژههای کلیدی: کمکاری مادرزادی تیروئید، ژنوم میتوکندریایی، بیوانفورماتیک، tRNALys، tRNAGly، MT-CO3
واژههای کلیدی: کمکاری مادرزادی تیروئید، ژنوم میتوکندریایی، بیوانفورماتیک، tRNALys، tRNAGly، MT-CO3
فهرست منابع
1. Klosinska M, Kaczynska A, Ben-Skowronek I. Congenital Hypothyroidism in Preterm Newborns – The Challenges of Diagnostics and Treatment: A Review. Frontiers in Endocrinology 2022; 13: 860862. http://doi.org/10.3389/fendo.2022.860862.
2. Andrade CLO, Alves CAD, Ramos HE. Congenital Hypothyroidism and the Deleterious Effects on Auditory Function and Language Skills: A Narrative Review. Front Endocrinol (Lausanne) 2021; 12: 671784. http://doi.org/10.3389/fendo.2021.671784.
3. Stoupa A, Kariyawasam D, Polak M, Carré A. Genetics of congenital hypothyroidism: Modern concepts. Pediatric Investigation 2022; 06 (02): 123-34. http://doi.org/doi:10.1002/ped4.12324.
4. Heidari MM, Madani Manshadi SA, Eshghi AR, Talebi F, Khatami M, Bragança J, et al. Mutational and bioinformatics analysis of the NKX2. 1 gene in a cohort of Iranian pediatric patients with congenital hypothyroidism (CH). Physiology International 2022; 109(2): 261-277. http://doi.org/doi: 10.1556/2060.2022. 00224.
5. Talebi F, Heidari MM, Khatami M, Ordooei M. Identification of Novel Missense Mutations of the TSH-β Subunit Gene in Pediatric Patients with Congenital Central Hypothyroidism. 2020; 11(3):e108948. doi: https://doi.org/ 10.5812/jjcmb.108948. [DOI:10.5812/jjcmb.108948.]
6. Khatami M, Heidari MM, Tabesh F, Ordooei M, Salehifar Z. Mutation analysis of the NKX2. 5 gene in Iranian pediatric patients with congenital hypothyroidism. Journal of Pediatric Endocrinology and Metabolism 2017; 30 (8): 857-62. http://doi.org/doi: 10.1515.
7. Kostopoulou E, Miliordos K, Spiliotis B. Genetics of primary congenital hypothyroidism—a review. Hormones 2021; 20 (2): 225-36.
8. Varughese R, Rahman S. Endocrine dysfunction in primary mitochondrial diseases. Endocrine Reviews 2025; 46 (3): 376-96.
9. Moura JP, Oliveira PJ, Urbano AM. Mitochondria: An overview of their origin, genome, architecture, and dynamics. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease 2025; 1871 (5): 167803. http://doi.org/
10. Suomalainen A, Nunnari J. Mitochondria at the crossroads of health and disease. Cell 2024; 187 (11): 2601-27. http://doi.org/10.1016/j.cell. 2024.04.037.
11. Richter U, McFarland R, Taylor RW, Pickett SJ. The molecular pathology of pathogenic mitochondrial tRNA variants. FEBS Lett 2021; 595 (8): 1003-24. http://doi.org/10.1002/1873-3468.14049.
12. Wen H, Deng H, Li B, Chen J, Zhu J, Zhang X, et al. Mitochondrial diseases: from molecular mechanisms to therapeutic advances. Signal Transduction and Targeted Therapy 2025; 10 (1): 9. http://doi.org/10.1038/s41392-024-02044-3.
13. Shen X, Du A. The non-syndromic clinical spectrums of mtDNA 3243A>G mutation. Neurosciences (Riyadh) 2021; 26 (2): 128-33. http://doi.org/10.17712/nsj.2021.2.20200145.
14. Chen S, Bao X, Chen H, Jia M, Li W, Zhang L, et al. Thyroid Cancer-Associated Mitochondrial DNA Mutation G3842A Promotes Tumorigenicity via ROS-Mediated ERK1/2 Activation. 2022; 9982449. doi: 10.1155/2022/ 9982449.
15. Korkmaz HA. Clinical insight into congenital hypothyroidism among children. Children 2025; 12 (1): 55.
16. Cavarzere P, Mancioppi V, Battiston R, Lupieri V, Morandi A, Maffeis C. Primary congenital hypothyroidism: a clinical review. Front Endocrinol (Lausanne) 2025; 16: 1592655. http://doi.org/10.3389/fendo.2025.1592655.
17. Al-Gadi IS, Haas RH, Falk MJ, Goldstein A, McCormack SE. Endocrine Disorders in Primary Mitochondrial Disease. J Endocr Soc 2018; 2 (4): 361-73. http://doi.org/10.1210 /js.2017-00434.
18. Xu X, Pang Y, Fan X. Mitochondria in oxidative stress, inflammation and aging: from mechanisms to therapeutic advances. Signal Transduction and Targeted Therapy 2025; 10 (1): 190. http://doi.org/10.1038/s41392-025-02253-4.
19. Loos MA, Gomez G, Mayorga L, Caraballo RH, Eiroa HD, Obregon MG, et al. Clinical and molecular characterization of mitochondrial DNA disorders in a group of Argentinian pediatric patients. Molecular Genetics and Metabolism Reports 2021; 27: 100733. http://doi.org/
20. Fornuskova D, Brantova O, Tesarova M, Stiburek L, Honzik T, Wenchich L, et al. The impact of mitochondrial tRNA mutations on the amount of ATP synthase differs in the brain compared to other tissues. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease 2008; 1782 (5): 317-25. http://doi.org/ https://doi.org /10.1016/j.bbadis.2008.02.001.
21. Stark R, Roden M. Mitochondrial function and endocrine diseases. European Journal of Clinical Investigation 2007; 37 (4): 236-48. http://doi.org/
22. Meseguer S, Panadero J, Navarro-González C, Villarroya M, Boutoual R, Comi GP, et al. The MELAS mutation m.3243A>G promotes reactivation of fetal cardiac genes and an epithelial-mesenchymal transition-like program via dysregulation of miRNAs. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease 2018; 1864 (9, Part B): 3022-3037. http://doi.org/
23. Li D, Liang C, Zhang T, Marley JL, Zou W, Lian M, et al. Pathogenic mitochondrial DNA 3243A>G mutation: From genetics to phenotype. Front Genet 2022; 13: 951185. http://doi.org/10.3389/fgene.2022.951185.
24. Mezghani N, Mkaouar-Rebai E, Mnif M, Charfi N, Rekik N, Youssef S, et al. The heteroplasmic m.14709T>C mutation in the tRNA(Glu) gene in two Tunisian families with mitochondrial diabetes. J Diabetes Complications 2010; 24 (4): 270-7. http://doi.org/10.1016/j.jdiacomp. 2009.11.002.
25. Wang M, Liu H, Zheng J, Chen B, Zhou M, Fan W, et al. A Deafness- and Diabetes-associated tRNA Mutation Causes Deficient Pseudouridinylation at Position 55 in tRNAGlu and Mitochondrial Dysfunction. J Biol Chem 2016; 291 (40): 21029-41. http://doi.org/10.1074/jbc.M116.739482.
26. Lin X, Zhou Y, Xue L. Mitochondrial complex I subunit MT-ND1 mutations affect disease progression. Heliyon 2024; 10 (7): e28808. http://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e28808.
27. de Oliveira RC, dos Reis SP, Cavalcante GC. Mutations in Structural Genes of the Mitochondrial Complex IV May Influence Breast Cancer. Genes 2023; 14 (7): 1465.
28. Smith TJ, Giles RN, Koutmou KS. Anticodon stem-loop tRNA modifications influence codon decoding and frame maintenance during translation. Semin Cell Dev Biol 2024; 154: 105-13. http://doi.org/10.1016/j.semcdb.2023.06.003.
29. Temena MA, Gokalp EE, Susam E, Cinar D, Kiztanir H, Kosger P, et al. Investigating the dual role of mitochondrial and nuclear genome variants in pediatric cardiomyopathies. Scientific Reports 2025; 15 (1): 16678. http://doi.org/10.1038/s41598-025-01007-0.
30. Parakatselaki ME, Ladoukakis ED. mtDNA Heteroplasmy: Origin, Detection, Significance, and Evolutionary Consequences. Life (Basel) 2021; 11 (7). http://doi.org/10.3390/life_ 11070633.
31. Bizhanova A, Kopp P. Minireview: The sodium-iodide symporter NIS and pendrin in iodide homeostasis of the thyroid. Endocrinology 2009; 150 (3): 1084-90. http://doi.org/10.1210/en.2008-1437.
32. Zhang Y, Han H, Zhang T, Zhang T, Ma L, Yang Z, et al. The Emerging Role of Mitochondrial Dysfunction in Thyroid Cancer: Mediating Tumor Progression, Drug Resistance, and Reshaping of the Immune Microenvironment. Biomolecules 2025; 15 (9): 1292.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |