Genetic background of Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome

Progeria Hutchinsona – Gilforda (HGPS) jest to rzadka choroba genetyczna, objawiająca się przyspieszonym starzeniem już w dzieciństwie i prowadząca do śmierci w wieku kilkunastu lat. U podłoża tej choroby leży punktowa mutacja w genie kodującym jeden ze składników blaszki jądrowej – laminę A. Nieprawidłowa budowa tego białka niesie za sobą szereg negatywnych skutków dla komórki, a w konsekwencji – dla całego organizmu. Na poziomie komórkowym choroba przejawia się wyraźną deformacją otoczki jądrowej, spowolnionym tempem podziałów mitotycznych oraz gromadzeniem się uszkodzeń DNA. Pierwsze symptomy choroby można zaobserwować już pod koniec pierwszego roku życia. U pacjentów w miarę upływu czasu dają się zauważyć charakterystyczne objawy, do których należą m. in.: alopecja, utrata podskórnej tkanki tłuszczowej, deformacje stawów i piskliwy głos. Leczenie z użyciem m. in. inhibitorów farnezylotransferazy (FTIs) i antysensownych nukleotydów pozwala na złagodzenie niektórych objawów, jednak zatrzymanie rozwoju choroby pozostaje jak dotąd niemożliwe. Poszukiwanie nowych metod leczenia daje również nadzieję na lepsze zrozumienie naturalnych procesów starzenia, które wykazują liczne podobieństwa ze zmianami zachodzącymi w progerii.Hutchinson – Gilford progeria syndrome (HGPS) is an extremely rare genetic disease which manifests in accelerate aging in childhood and leads to death in one’s teens. A base of this disease is a point mutation in a gene encoding one of nuclear lamina’s components – lamin A. An abnormal structure of this protein causes many negative effects in cells and, as a result, in the whole body. At the cellular level HGPS manifests in prominent deformation of the nucleus as well as in decreased cell division rate and DNA damages accumulation. Over time, characteristic symptoms are seen, including: alopecia, loss of subcutaneous fat, deformations of joints and a high – pitched voice. Treatment with farnesyltransferase nucleotides (FTIs) or antisense nucleotides allows to reduce some symptoms but preventing the development of the disease remains impossible so far. Searching for new treatment methods gives hope for better understanding of natural aging process which is in many points similar to changes observed in progeria

Dataset: Gene conversion restores selfing in experimentally evolving C. elegans populations with fog-2 loss-of-function mutation

This is a fasta file including the sequences presented in Figure 1 B: newly obtained sequence of fog-2 fragment converted with ftr-1. The sequence is in the file aligned to fog-2(wt), fog-2(q71) and ftr-1 for reference.Related Publication

Phylogeography of the smooth newt in the Caucasus region

Dzięki technikom molekularnym możliwe jest uzyskiwanie wielu informacji na temat historii gatunków; można wnioskować chociażby o zmianach liczebności po-pulacji, czasie rozejścia się linii ewolucyjnych czy, w połączeniu z danymi geograficz-nymi, o zasięgu występowania w przeszłości czy drogach migracji. Dane te pozwalają lepiej zrozumieć rozmieszczenie i sytuację demograficzną dzisiejszych populacji.W niniejszej pracy badano populację traszki zwyczajnej Lissotriton vulgaris na obszarze Kaukazu, gdzie występuje podgatunek L. v. lantzi. Dla osobników pocho-dzących z 21 lokalizacji zsekwencjonowano i analizowano 3 fragmenty mtDNA: 16S rRNA (określany dalej w tekście jako 16S), cytb i ND2. Drzewa filogenetyczne zbudo-wane na podstawie każdego z tych fragmentów z osobna oraz połączone dla 16S i cytb pozwoliły stwierdzić istnienie u badanego podgatunku trzech linii ewolucyjnych: dwóch odpowiadających geograficznie populacjom występującym po północnej i południowej stronie łańcucha górskiego Kaukazu, a których rozejście się jest szacowane na ok. 0,6-1,2 mln lat temu oraz trzeciej, odpowiadającej mitochondrialnej linii G traszek, wykrytej w jednej lokalizacji (Malaya Ritsa Lake). Analizy demograficzne wskazują na istotny wzrost demograficzny jedynie w północnej linii, co może być skutkiem małej ilości danych uzyskanych z linii południowej oraz małego zróżnicowania w jej obrębie.Największe zróżnicowanie genetyczne zaobserwowano w populacjach położo-nych u wybrzeża Morza Czarnego, w okolicy podawanej w literaturze jako jedno z re-fugiów glacjalnych. Stosunkowo niskie zróżnicowanie zaobserwowano natomiast w Gruzji, gdzie również sugerowane jest refugium. Stwierdzono ponadto w jednej z lokalizacji występowanie przedstawicieli linii mitochondrialnej odpowiadającej nomi-natywnemu podgatunkowi L. vulgaris, co może być wynikiem introgresji mtDNA.Molecular techniques aimed at gene sequencing provide information about species history, including changes in population size, time of divergence of evolutionary lineages as well as, when combined with geographical data, about species ranges in the past or migration. This data supports the understanding of distribution and demographic state of contemporary populations.In this thesis the population of smooth newt Lissotriton vulgaris in the area of Caucasus, where its subspecies L. v. lantzi persists, was studied. For specimens collected from 21 locations 3 mtDNA fragments: 16S, cytb and ND2 were sequenced and analysed. Phylogenetic trees constructed based on each fragment separately and for concatenated 16S and cytb allow to distinguish in this population three evolutionary lineages: two corresponding geographically with populations inhabiting the northern and the southern area divided by the Caucasus massif; their divergence time is dated on ca. 0,6-1,2 mln years ago, and the third corresponding to mitochondrial lineage G in newts. Demographic analyses point to significant demographic growth only in the northern lineage, which may be caused by shortage of data obtained for the southern lineage or a bottleneck in its history.The greatest genetic diversity was observed in populations located on the Black Sea coast, in the area suggested in the literature to be one of the glacial refuges. More-over, in one localisation representatives of the mitochondrial lineage characteristic for the nominative subspecies of L. vulgaris were observed, which may be the result of mtDNA introgression in a former hybrid zone

Gene conversion restores selfing in experimentally evolving C. elegans populations with fog-2 loss-of-function mutation

We have discovered a new case of gene conversion restoring ability of self-fertilization in obligatory outcrossing Caenorhabditis elegans populations. The fog-2(q71) mutation, used to transform the nematodes’ mating system from mostly self-fertilization to obligatory outcrossing, was spontaneously removed by replacing a fragment of fog-2 gene with a fragment of its paralog, ftr-1. This has occurred spontaneously in experimental evolution with large populations, evolving with fog-2(q71) mutation for over a hundred generations, without addition mutagens or other factors promoting mutation accumulation. A converted fog-2 allele restoring hermaphrodite sperm production was detected in five experimental populations. This raises the question about stability of obligatory outcrossing populations in long-term experiments