A agenesia dentária é a falha do desenvolvimento do germe dentário causando a ausência definitiva do dente. Constitui–se na anomalia dentária mais comum, afetando até um quarto da população em geral. A principal causa está relacionada com a função anormal de genes específicos que desempenham um papel chave durante a odontogênese, especialmente o MSX1 e o PAX9. Apesar da alta frequência dessa anomalia, apenas algumas mutações no MSX1 e no PAX9 foram associadas com a agenesia não–sindrômica até o momento. Uma vez que um número maior de indivíduos afetados é esperado nos próximos anos, uma análise mais profunda dos defeitos genéticos que levam à agenesia torna–se fundamental. O objetivo desta pesquisa foi estudar seis famílias segregando oligodontia/hipodontia não–sindrômica, além de investigar a presença de mutações nos genes MSX1 e PAX9 com a finalidade de associar fenótipo e genótipo. As famílias, que apresentam mais de um integrante com agenesia, foram selecionadas a partir de uma clínica particular. Amostras de células epiteliais bucais foram coletadas de todos os indivíduos por meio de escovas citológicas. O DNA foi isolado, amplificado e sequenciado. Todas as sequências foram comparadas com as existentes no GenBank. A homologia das sequências mutantes também foi comparada utilizando–se o software online BLAST. Os genes MSX1 e PAX9 de dez indivíduos controle não afetados e sem grau de parentesco também foram sequenciados. Foi identificada uma nova mutação missense no exon 2 próximo ao final do domínio pareado do PAX9 em três famílias. A mutação heterozigótica C503G resulta em uma troca de aminoácido de alanina para glicina no resíduo 168 (Ala168Gly), o qual é invariavelmente conservado entre várias espécies. A mudança alanina–glicina pode determinar uma alteração da estrutura proteica devido às propriedades únicas de flexibilidade da glicina, levando à agenesia dentária. Tal mutação não encontra–se registrada em nenhum banco de dados conhecido ou na literatura sendo, portanto, inédita. As mutações intrônicas IVS2–109G>C, IVS2–54A>G e IVS2–41A>G também foram identificadas no PAX9. Essas variantes polimórficas podem estar envolvidas no fenótipo uma vez que um probando, o qual apresentou todas as três mutações intrônicas em homozigose, foi afetado com a mais severa forma de oligodontia dentro da amostra. A transição * 6C>T foi identificada no exon 2 do MSX1, em apenas uma família. Devido ao fato de estar localizada seis bases após o stop codon, essa mutação homozigótica pode dificultar/alterar o término da tradução contribuindo, assim, para o fenótipo. Novos estudos acerca da expressão gênica em um número maior de famílias afetadas irá aumentar o conhecimento sobre agenesia dentária. Tal entendimento permitirá alcançar melhores opções de tratamento e, talvez, uma ferramenta de diagnóstico precoce que, possivelmente, envolverá o exame de DNA baseado em variantes polimórficas. Todos esses dados podem auxiliar a clínica odontológica em um futuro próximo. / Universidade de Caxias do Sul / Tooth agenesis, the failure of development of tooth bud causing definitive absence of the tooth, is the most common dental anomaly affecting up to one quarter of the general population. The main cause is related to abnormal function of specific genes which play key roles during odontogenesis, particularly MSX1 and PAX9. Despite the high frequency of this anomaly, there are only a restricted number of mutations in MSX1 and PAX9 that have been associated with non–syndromic tooth agenesis so far. Since a greater number of affected subjects is expected over the coming years, a deeper analysis of the gene networks underlying tooth agenesis is critical. The aim of this research was to investigate six families segregating non–syndromic oligodontia/hypodontia as well as to screen for mutations in their MSX1 and PAX9 genes, attempting to associate phenotype and genotype. Families were selected from a private office. They should present more than one relative affected with agenesis. All subjects had a sample of buccal epithelial cells collected with cytology brushes. DNA was isolated, amplificated and sequenced. All sequences were compared to those in GenBank. Homology of the mutant sequences was also compared using BLAST online software. MSX1 and PAX9 genes from ten unrelated unaffected control subjects were also sequenced. A novel missense mutation lying in the exon 2 close to the end of the paired domain of PAX9 was identified in three families. Heterozygous mutation C503G is expected to result in an alanine–to–glycine amino acid change in residue 168 (Ala168Gly), which is invariably conserved among several species. The alanine–glycine change might lead to protein structural alteration due to the unique flexibility properties of glycine, leading to tooth agenesis. This is a novel mutation since it is not registered neither in any known database nor in literature. Intronic mutations IVS2–109G>C, IVS2–54A>G and IVS2–41A>G were also identified in PAX9. These polymorphic variants may be involved in the phenotype as one proband, showing all three intronic mutations in homozygosis, was affected with the most severe oligodontia within the sample. Transition *6C>T lying in the exon 2 six base pairs after the stop codon was detected in MSX1 gene in one family. Due to its proximity to the stop codon, this homozygous mutation can hinder a regular translation termination thus contributing to the phenotype. Further studies with gene expression in larger affected families will increase knowledge of tooth agenesis. Such understanding will allow to achieve better treatment options and, perhaps, an early diagnosis tool which would possibly lie on the DNA examination based on polymorphic variants. All this data may assist dental practice in a near future.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ucs.br:11338/701 |
| Date | 21 October 2011 |
| Creators | Boeira Júnior, Breno Ramos |
| Contributors | Delamare, Ana Paula Longaray, Salum, Fernanda Gonçalves, Figueiredo, José Antônio Poli de, Echeverrigaray, Sérgio |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UCS, instname:Universidade de Caxias do Sul, instacron:UCS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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