Methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) reduces 5,10-methylenetetrahydrofolate to 5-methyltetrahydrofolate, the major carbon donor in the remethylation of homocysteine to methionine. Mild MTHFR deficiency, due to a common variant at nucleotide 677, has been reported to alter risk for several disorders including cardiovascular disease, neural tube defects, pregnancy complications, and certain cancers. Little is known about MTHFR regulation, since the complete cDNA and gene sequences have not been determined. In earlier work, we isolated and expressed a 2.2-kb human cDNA comprised of 11 coding exons, and we demonstrated that it encoded an active 70-kDa isoform. However, transcript sizes of approximately 7.5 kb and 9.5 kb and the presence of a second isoform of 77 kDa on Western blots suggested that cDNA sequences were incomplete. In this report, we characterized the complete cDNA and gene structure in human and mouse. Variable 5? and 3? UTR regions were identified, resulting in transcript heterogeneity. The 5? and 3? termini of the MTHFR cDNA were found to overlap with the 5? terminus of a chloride ion channel gene (CLCN-6) and the 3? terminus of an unidentified gene, respectively; this finding has resulted in finer mapping of MTHFR on Chromosome (Chr) 1p36.3. Ribonuclease protection assays identified clusters of transcriptional start sites, suggesting the existence of multiple promoters. MTHFR has several polyadenylation sites creating 3?UTR lengths of 0.2 kb-5.0 kb or 0.6 kb-4.0 kb in human and mouse, respectively. In both species, the previously reported exon 1 was redefined to approximately 3.0 kb in length and shown to be alternatively spliced. An important splice variant contains novel coding sequences; this cDNA was expressed and shown to encode the isozyme of 77 kDa. Our results, which suggest intricate regulation of MTHFR, will facilitate additional regulatory and functional studies of the different isoforms.

Methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) synthesizes 5-methyltetrahydrofolate, a major methyl donor for homocysteine remethylation to methionine. Severe MTHFR deficiency results in marked hyperhomocysteinemia and homocystinuria. Patients display developmental delay and a variety of neurological and vascular symptoms. Cloning of the human cDNA and gene has enabled the identification of 29 rare mutations in homocystinuric patients and two common variants [677C>T (A222V) and 1298A>C (E429A)] with mild enzymatic deficiency. Homozygosity for 677C>T or combined heterozygosity for both polymorphisms is associated with mild hyperhomocysteinemia. In this communication, we describe four novel mutations in patients with homocystinuria: two missense mutations (471C>G, I153M; 1025T>C, M338T), a nonsense mutation (1274G>A, W421X), and a 2-bp deletion (1553delAG). We expressed the 1025T>C mutation as well as two previously reported amino acid substitutions [983A>G (N324S) and 1027T>G (W339G)] and observed decreased enzyme activity at 10%, 36%, and 21% of control levels, respectively, with little or no effect on affinity for 5-methyltetrahydrofolate. One of these mutations, 983A>G (N324S), showed flavin adenine dinucleotide (FAD) responsiveness in vitro. Expression of these mutations in cis with the 677C>T polymorphism, as observed in the patients, resulted in an additional 50% decrease in enzyme activity. This report brings the total to 33 severe mutations identified in patients with severe MTHFR deficiency.

No abstract

RESUMEN:La leucemia linfoblástica aguda (LLA) es la neoplasia maligna hematooncólogica más frecuente en pacientes pediátricos contando hasta 75% de las leucemias y 32-35% del total de cánceres infantiles. Aunque la LLA es considerada una enfermedad con base genética, es cada vez más evidente que alteraciones epigenéticas desempeñan un rol central en su patogénia y progresión. La hipermetilación de regiones promotoras de genes es asociada con la pérdida de función génica. El gen supresor de tumores p53 (GST), es uno de los principales genes en el ciclo celular y apoptosis. El objetivo de este trabajo fue determinar el estado de metilación en la región del promotor-exón 1 del GST p53 y la asociación con la supervivencia en menores de 15 años con LLA. Se analizaron 40 pacientes provenientes de la Región de la Araucanía-Chile. La hipermetilación del p53 se determinó combinando enzimas de restricción sensibles a metilación (HpaII y EcoR II) y reacción en cadena de la polimerasa. Los resultados indicaron que 15/40 casos (37,5%) presentaron hipermetilación. Se encontró una diferencia estadística en la supervivencia según estado de metilación de p53 en el grupo de niñas (p=0,02). Considerando el total de pacientes, una tendencia a mejor supervivencia cuando los recuentos de leucocitos fueron <30.000/mm 3 (p=0,08). Se encontró frecuentemente hipermetilado el gen p53 en la región del promotor-exon1. Esto indicaría que la hipermetilación del GST p53 puede ser un evento importante en la patogénesis de la LLA.PALABRAS CLAVE: Hipermetilación; p53; Gen supresor de tumores; Leucemia linfoblástica aguda; Leucemia infantil; Supervivencia. INTRODUCCIÓNLa hipermetilación del gen p53 en leucemia aguda ha sido poco reportada, sin embargo, el estudio de múltiples otros genes, ha revelado que la hipermetilación en la región promotora de genes supresores de tumores (GST) es un evento común en células leucémicas y un factor importante de inactivación génica (Agirre et al., 2003a;Bodoor, 2014;Roman-Gomez et al., 2006;Vilas-Zornoza et al., 2011).Visto de esta forma, el silenciamiento epigenético en genes que controlan el crecimiento, la muerte celular y la invasión neoplásica, pueden determinar el patrón de recurrencia tumoral tras la quimioterapia y de este modo, la supervivencia del paciente (Giaccia & Kastan, 1998).Para que ocurra inhibición transcripcional mediante metilación de las citocinas, se han postulado 2 mecanismos posibles: el más mencionado es la hipermetilación en la región del promotor del gen, hecho que impide la unión de los factores de transcripción. Sin embargo, también puede ocurrir hipermetilación en los dinucleotidos CpG ubicados en la cercanía del inicio de la transcripción. Este evento provoca que proteínas de unión a metilcitocina se unan a este DNA metilado, impidiendo el avance de la enzima RNA polimerasa y bloqueando finalmente la transcripción génica. Como el gen p53 posee varios islotes CpG en su primer exon, una hipermetilación en esta región se vuelve importante para