The prevalence of DNA base excision repair gene variants among the indigenous Abkhazian population

Актуальность. Загрязнение окружающей среды промышленными отходами, токсическими агентами, опасными излучениями обусловливает возрастание мутационных процессов в биосфере, повреждений ДНК в клетках, рисков онкологических заболеваний. Жизнеспособность организма во многом зависит от наличия эффективных защитных средств против таких неблагоприятных факторов. Невозможность избежать повреждающих ДНК факторов экзогенного и эндогенного характера привела к возникновению более или менее эффективных репарационных систем, суть которых - элиминация первичных повреждений до их воплощения в мутационные события. У человека основным элементом одной из таких систем - эксцизионной репарации оснований ДНК является 8-оксогуанин-ДНК-гликозилаза (OGG1), противостоящая неблагоприятным последствиям оксидативного стресса. Ген OGG1 имеет вариации в кодирующей последовательности, частоты встречаемости которых могут различаться в разных этнических группах, но различаться может и эффективность функционирования продукта трансляции с такого транскрипта. Ser326Cys - яркий тому пример, замена аминокислотного остатка снижает эффективность репарационной функции, и носительство такой мутации, особенно в гомозиготном состоянии, чревато повышенным риском канцерогенеза и некоторыми другими неблагоприятными последствиями для здоровья. Цель. Исследование было направлено на установление частот встречаемости аллелей и генотипов полиморфизма rs1052133 гена OGG1, связанного с эксцизионной репарацией оснований, в популяции абхазов и сопоставление характера распределения с распространенностью в других популяциях Земного шара. Методы. В выборку для исследования абхазской популяции было включено 168 коренных жителей, постоянно проживающих на территории Абхазии. Генотипирование по полиморфизму Ser326Cys в экзоне 7 гена OGG1 (rs1052133) производилось методом ARMS-PCR-RFLP . Результаты. В выборке из абхазской популяции частота генотипа Ser/Ser составила 44,1%, Ser/Cys - 49,4 %, Cys/Cys - 6,5%. Частота аллеля OGG1*С (Ser) оказалась равной 0,688, а OGG1*G (Cys) достигла значения 0,312. Вывод. Частоты аллелей этого полиморфизма в популяции абхазов оказались близки к глобальным среднемировым значениям. Background. Environmental pollutions, toxic agents and dangerous radiation lead to increasing in levels of mutational processes, DNA damages and higher risks of cancer for bioorganisms. The life system viability depends on the effectiveness of the neutralizing the adverse factors. The unavoidance of the DNA damaging factors has led to developing the effective repair systems aimed to eliminate the primary damage. 8-oxoguanine-DNA glycosylase (OGG1) is the major element of the Base Excision Repair (BER) in human. The OGG1 gene has coding sequence variations spread with different frequencies in human populations. Ser326Cys is SNP with known defect in DNA repairing for Cys-allelomorph and an increased risk of cancer in the case. Objective. The study was aimed to estimate the prevalence OGG1 gene variants among the indigenous Abkhazian population and comparison with different ethnic groups worldwide. Methods. The study based on the analysis of 168 samples from Abkhazians. The OGG1 gene Ser326Cys genotyping was performed by the ARMS-PCR-RFLP . Results. The frequency stated for Ser/Ser genotype was 44.1%, Ser/Cys = 49.4 % and Cys/Cys = 6.5% in the Abkhazian population. Frequency of the OGG1 allele*C (Ser) was equal to 0.688, and OGG1*G (Cys) reached the value of 0.312. Conclusion. The frequencies of the rs1052133 alleles in the Abkhazian population were close to the global average values.

Impact of the Ser326Cys polymorphism of the OGG1 gene on the level of oxidative DNA damage in patients with colorectal cancer

As a result of reactive oxygen species operation, cell damage occurs in both cellular organelles and molecules, including DNA. Oxidative damage within the genetic material can lead to accumulation of mutations and consequently to cancer transformation. OGG1 glycosylase, a component of the Base Excision Repair (BER) system, is one of the enzymes that prevents excessive accumulation of 8-oxoguanine (8-oxG), the most common compound formed by oxidative DNA damage. In case of structural changes of OGG1 resulting from polymorphic variants, we can observe a significant increase in the concentration of 8-oxG. Linking individual polymorphisms to DNA repair systems with increased risk of colorectal cancer will allow patients to be classified as high risk and included in a prophylactic program. The aim of the study was to determine the level of oxidative DNA damage and to analyze the distribution of Ser326Cys polymorphism of the OGG1 gene in a group of patients with colorectal cancer and in a control group in the Polish population. Material and methodology. DNA was isolated from the blood of 174 patients with colorectal cancer. The control group consisted of 176 healthy individuals. The level of oxidative damage was determined by analyzing the amount of 8-oxguanine using the HT 8-oxo-dG ELISA II Kit. Genotyping was performed via the TaqMan method. Results. The obtained results indicate that Ser326Cys polymorphism of the OGG1 gene increases the risk of RJG and is associated with significantly increased levels of 8-oxoguanine. Conclusions. Based on the results obtained, we conclude that Ser326Cys polymorphism of the OGG1 gene may modulate the risk of colorectal cancer by increasing the level of oxidative DNA damage.