Calais, Flávia Leme, 1983, Mello, Maricilda Palandi de, Guerra Júnior, Gil, Zenker, Giselle, Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Biologia, Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecular, and UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Orientador: Maricilda Palandi de Mello Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Para um correto desenvolvimento sexual masculino em humanos, é necessária a presença, entre outros, de dois hormônios esteróides: a testosterona (T) e a diidrotestosterona (DHT). A T é o hormônio responsável pelo desenvolvimento da genitália interna masculina, já a DHT é o hormônio chave da virilização da genitália externa masculina e responsável pelo estabelecimento dos caracteres sexuais secundários durante a puberdade. Duas enzimas são responsáveis pela produção destes hormônios: a enzima 17?-hidroxiesteróide desidrogenase tipo 3 (gene HSD17B3), a qual é responsável pela conversão do hormônio androstenediona em T, reação realizada na última etapa da biossíntese da T e a enzima 5?-redutase tipo 2 (gene SRD5A2), que é responsável por catalisar a conversão da T em DHT. Mutações nos genes HSD17B3 ou SRD5A2 causam alterações que levam à não produção ou à síntese defeituosa das enzimas 17?-hidroxiesteróide desidrogenase tipo 3 e 5?-redutase tipo 2, promovendo deficiência na virilização de indivíduos 46,XY. Indivíduos estes cujas gônadas são representadas por testículos, apresentam pseudo-hermafroditismo masculino (PHM), agora denominado distúrbio da diferenciação do sexo em indivíduos 46,XY (DDS-XY). Estes podem apresentar genitália ambígua, sendo o sexo de criação predominantemente feminino, com virilização na puberdade. O diagnóstico pode ser confirmado com a identificação de mutações nos genes específicos HSD17B3 e SRD5A2. Assim, o objetivo desse estudo foi investigar alterações moleculares nos genes HSD17B3 e SRD5A2, em pacientes com ambiguidade genital com cariótipo 46,XY, e contribuir para a confirmação do diagnóstico clínico e laboratorial de DDS em indivíduos 46,XY por deficiências nas enzimas 17?-hidroxiesteróide desidrogenase tipo 3 e 5?-redutase tipo 2. A metodologia empregada neste estudo teve por base a amplificação dos 11 exons do gene HSD17B3 e dos 5 exons do gene SRD5A2 pela reação em cadeia da polimerase (PCR), seguida por rastreamento das mutações através do sequenciamento direto dos produtos de amplificação. Das 2 famílias estudadas para diagnóstico de alterações no gene HSD17B, foi encontrada uma alteração, p.R80Q, em homozigose em um paciente. E para o para o gene SRD5A2, foram estudadas 45 famílias, e foi verificada a presença de três mutações: a c.418delT em homozigose em um paciente, a c.278delG em heterozigose em um paciente e a p.Q126R em homozigose em duas irmãs. Vários polimorfismos freqüentes foram observados e, também, algumas riações nucleotídicas novas ou raras foram identificadas. Fez parte do estudo a avaliação in vitro da mutação g.49529G>A, já descrita previamente como uma mutação missense (p.G183S), quanto ao efeito deletério no processo de splicing, uma vez que esta alteração encontra-se no último nucleotídeo do exon 3 do gene SRD5A2. Foi verificado que esta alteração promove a excisão do exon 3, mostrando que o efeito primário desta mutação não é a troca de aminoácidos e sim uma alteração no processo de splicing deste gene. Abstract: The male sexual development requires the production of normal amounts of two steroid hormones: testosterone (T) and dihydrotestosterone (DHT). The T is responsible for development of male internal genitalia, whereas DHT is the key for the virilization of the male external genitalia and responsible for the establishment of secondary sexual characteristics during puberty. Two enzymes are responsible for the production of these hormones: 17?-hydroxysteroid dehydrogenase type 3 enzyme (HSD17B3 gene), which is responsible for converting androstenedione to T, the last step of the biosynthesis of T; and 5?-reductase type 2 enzyme (SRD5A2 gene), which is responsible for catalyzing the conversion of T into DHT. Individuals with 46,XY karyotype and mutations in either HSD17B3 gene or SRD5A2 gene, present a deficiency of enzyme activity that leads to phenotypes ranging from male with ambiguous genitalia to normal female. Such individuals may be assigned at birth and raised as females. The gonads of those individuals are represented by testes. This condition defines the male-pseudohermaphroditism (MPH), recently renamed as disorder of sexual development in 46,XY karyotype (DSD-XY). The diagnosis of these deficiencies can be confirmed with the identification of mutations in either HSD17B3 or SRD5A2 genes. The aim of this investigation was to identify nucleotide alterations in the HSD17B3 gene or in the SRD5A2 gene in patients with clinical and hormonal characteristics suggestive of 17?-hydroxysteroid dehydrogenase type 3 deficiency, or 5?-redutase type 2 deficiency. Molecular analysis was performed by amplification of the eleven exons of HSD17B3 gene, and the five exons of SRD5A2 gene followed by sequencing. In two families studied for the HSD17B3 gene, one alteration was detect, p.R80Q, in a homozygous patient. Forty-five families were studied for SRD5A2 gene and the presence of three mutations was verified: the c.418delT in one homozygous patient, the heterozygosis for c.278delG in one patient and the homozygosis for p.Q126R in two sisters. Several frequent polymorphisms in the SRD5A2 gene were observed and some novel or rare variations were identified as well. The study in vitro with the g.49529G>A mutation was also performed due to the possibility of deleterious effect on the splicing process, although his mutation had been previously described as a missense mutation (p.G183S). It was verified exon 3 skipping in the mRNA as a result of the mutation, showing that the primary effect is not the change of amino acids but the anomalous splicing process of the SRD5A2 gene. Mestrado Genética Animal e Evolução Mestre em Genética e Biologia Molecular