Hemoglobin D- Los Angeles [ 121(GH4) Glu>Gln] mutasyonunun yüzey plazmon rezonans (SPR) spektroskopisi ile ayırıcı molekülsel tanısı

Abstract

Amaç: Bu çalışmada, Hb D-Los Angeles anormal hemoglobin (Hb) türünün laboratuar tanısında kullanılan molekülsel yaklaşımlar irdelenerek, bu hemoglobin türünün gen düzeyinde hızlı ve güvenilir tanısında, biyosensör tabanlı yüzey plazmon rezonans (SPR: Surface Plasmon Resonance) spektroskopisi kullanılabilirliğinin gösterilmesi amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntem: Bu çalışmada, aralarında akrabalık ilişkisi olmayan, sağlıklı (Hb AA, n:5) ve heterozigot Hb D- Los Angeles [ 121(GH4) Glu>Gln] (n:5)'lı bireyler incelenmiştir. Hb D- Los Angeles mutasyonunun protein düzeyinde tanımlanmasında, alkali/asit hemoglobin elektroforezleri, DE-52 mikrokolon kromatografisi yöntemleri kullanılmıştır. Mutasyonun gen düzeyinde saptanmasında ise, polimeraz zincir reaksiyonu (PCR: Polymerase Chain Reaction) tabanına dayalı Eco RI restriksiyon enzimi/ tek nükleotit polimorfizmi (SNP: Single Nucleotide Polymorphism) ve flüoresan işaretli DNA dizi analiz yöntemleri kullanılmıştır. SPR spektroskopisi kullanılarak, Hb AA ve Hb AD- Los Angeles olgulara ait biyotinli primerler ile işaretlenmiş PCR ürünleri ile mutasyon odağına özgü Eco RI restriksiyon enzim etkileşimi gerçek zamanlı olarak incelenmiştir. Bulgular: SPR spektroskopisi ile Hb AD-Los Angeles ve Hb AA olguları arasındaki farklılıklar gerçek zamanlı olarak belirlenmiştir. Elde edilen verilere göre, SPR spektroskopisi yöntemi, HbAA ve Hb ADLos Angeles mutasyonu arasındaki değişiklikleri algılayabilmektedir. Bağlanma eğrilerinden, Hb AA PCR ürünü ile Eco RI restriksiyon enzimi etkileşimi sonucu 400 arc saniyelik, heterozigot Hb AD -Los Angeles olgusunda ise, EcoRI enzimi ve hedef PCR ürünleri arasında 300 arc saniyelik rezonans kayıtları alınmıştır. Aradaki 100 arc saniyelik rezonans fark, Hb D- Los Angeles mutasyonundan kaynaklanmaktadır. Sonuç: Molekülsel tanı yöntemlerinde anormal hemoglobin bozukluklarının doğru biçimde tanımlanması önemlidir. Molekülsel tanı yöntemlerinde anormal hemoglobin bozukluklarının doğru biçimde tanımlanması önemlidir. Bu yöntemlerden protein ve gen düzeyindeki tanı yöntemlerinde, birçok hemoglobin türü benzer davranış sergilediklerinden kesin tanı yöntemi DNA dizi analizidir. DNA dizi analizi ise pahalı bir yöntem olması, analizin uzun zaman alması ve deneyimli kullanıcı gereksinimi nedeni ile her laboratuarda rutin biçimde kullanılamamaktadır.Bu doğrultuda, SPR spektroskopisi yönteminin geliştirilerek, Hb D- Los Angeles ya da benzeri anormal hemoglobin bozukluklarının kısa sürede ve gerçek zamanlı tanısında, rutin uygulamalarda kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.