Определение генетической причины остановки созревания ооцитов человека с использованием метода полногеномного секвенирования

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Женская фертильность зависит от успешного созревания ооцитов, сложного и точно регулируемого клеточного процесса, который готовит их к оплодотворению и последующему эмбриональному развитию. Однако с возрастом и наступлением репродуктивного старения вероятность возникновения ошибок в этом процессе значительно возрастает. Эти возрастные изменения сопровождаются накоплением генетических и эпигенетических нарушений, митохондриальной дисфункцией, а также изменениями в работе цитоскелета, что увеличивает риск дефектов созревания ооцитов, аномалий эмбрионального развития и бесплодия. В этом исследовании мы провели генетический анализ пациентки с женским бесплодием из-за остановки созревания ооцитов и выявили гетерозиготный вариант c.527C>T (p.Ser176Leu) в гене TUBB8, который нарушает образование микротрубочек и приводит к дефектам формирования мейотического веретена и аресту ооцитов. Сообщалось, что варианты гена TUBB8, кодирующего важный компонент микротрубочек, участвуют в патогенезе остановки созревания ооцитов, аномального оплодотворения и других нарушений. Эти изменения могут быть более выраженными у женщин с признаками репродуктивного старения.

Об авторах

Н. А. Аракелян

Центр генетики и наук о жизни, Научно-технологический университет «Сириус»

Email: manakhov@rogaevlab.ru
Краснодарский край, пгт. Сириус, 354340 Россия

А. П. Григоренко

Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук

Email: manakhov@rogaevlab.ru
Москва, 119991 Россия

В. М. Петрова

Центр генетики и наук о жизни, Научно-технологический университет «Сириус»

Email: manakhov@rogaevlab.ru
Краснодарский край, пгт. Сириус, 354340 Россия

Е. Василевская

Центр генетики и наук о жизни, Научно-технологический университет «Сириус»

Email: manakhov@rogaevlab.ru
Краснодарский край, пгт. Сириус, 354340 Россия

Д. В. Исламгулов

Клиника Фомина

Email: manakhov@rogaevlab.ru
Уфа, 450078 Россия

А. В. Долгих

Клиника Фомина

Автор, ответственный за переписку.
Email: manakhov@rogaevlab.ru
Уфа, 450078 Россия

А. Д. Манахов

Центр генетики и наук о жизни, Научно-технологический университет «Сириус»; Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук

Email: manakhov@rogaevlab.ru
Краснодарский край, пгт. Сириус, 354340 Россия; Москва, 119991 Россия

Список литературы

  1. Feng R., Sang Q., Kuang Y. et al. Mutations in TUBB8 and human oocyte meiotic arrest // N. Engl. J. Med. 2016. V. 374. № 3. P. 223–232. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1510791
  2. Lin T. Liu, W., Han W. et al. Genetic screening and analysis of TUBB8 variants in females seeking ART // Reproductive Biomedicine Online. 2023. V. 46. № 2. P. 244–254.
  3. Chen B., Wang W., Peng X. et al. The comprehensive mutational and phenotypic spectrum of TUBB8 in female infertility // Eur. J. Hum. Genet. 2019. V. 27. № 2. P. 300–307. https://doi.org/10.1038/s41431-018-0283-3
  4. Li H., Durbin R. Fast and accurate short read alignment with Burrows-Wheeler transform // Bioinformatics. 2009. V. 25. № 14. P. 1754–1760. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btp324
  5. McKenna A., Hanna M., Banks E. et al. The Genome Analysis Toolkit: A MapReduce framework for analyzing next-generation DNA sequencing data // Genome Research. 2010. V. 20. № 9. P. 1297–1303.
  6. Janke C. The tubulin code: Molecular components, readout mechanisms, and functions // J. Cell Biol. 2014. V. 206. № 4. P. 461–472. https://doi.org/10.1083/jcb.201406055
  7. Cao T., Guo J., Xu Y. et al. Two mutations in TUBB8 cause developmental arrest in human oocytes and early embryos // Reprod. Biomed. Online. 2021. V. 43. № 5. P. 891–898. https://doi.org/10.1016/j.rbmo.2021.07.020
  8. Chen B., Li B., Li D. et al. Novel mutations and structural deletions in TUBB8: Expanding mutational and phenotypic spectrum of patients with arrest in oocyte maturation, fertilization or early embryonic development // Hum. Reprod. 2017. V. 32. № 2. P. 457–464. https://doi.org/10.1093/humrep/dew322
  9. Chen T., Bian Y., Liu X. et al. A recurrent missense mutation in ZP3 causes empty follicle syndrome and female infertility // Am. J. Hum. Genet. 2017. V. 101. P. 459–465. https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2017.08.001
  10. Dai C., Hu L., Gong F. et al. ZP2 pathogenic variants cause in vitro fertilization failure and female infertility // Genet. Med. 2019. V. 21. P. 431–440. https://doi.org/10.1038/s41436-018-0064-y
  11. Huang L., Tong X., Luo L. et al. Mutation analysis of the TUBB8 gene in nine infertile women with oocyte maturation arrest // Reprod. Biomed. Online. 2017. V. 35. P. 305–310. https://doi.org/10.1016/j.rbmo.2017.05.017
  12. Maddirevula S., Coskun S., Alhassan S. et al. Female infertility caused by mutations in the oocyte-specific translational repressor PATL2 // Am. J. Hum. Genet. 2017. V. 101. № 4. P. 603–608. https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2017.08.009
  13. Sang Q., Li B., Kuang Y. et al. Homozygous mutations in WEE2 cause fertilization failure and female infertility // Am. J. Hum. Genet. 2018. V. 102. P. 649–657. https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2018.02.015
  14. Wang A.C., Zhang Y.S., Wang B.S. et al. Mutation analysis of the TUBB8 gene in primary infertile women with arrest in oocyte maturation // Gynecol. Endocrinol. 2018. V. 34. № 10. P. 900–904. https://doi.org/10.1080/09513590.2018.1464138
  15. Xing Q., Wang R., Chen B. et al. Rare homozygous mutation in TUBB8 associated with oocyte maturation defect-2 in a consanguineous mating family // J. Ovarian Res. 2020. V. 13. № 1. P. 42. https://doi.org/10.1186/s13048-020-00637-4
  16. Yang P., Yin C., Li M. et al. Mutation analysis of tubulin beta 8 class VIII in infertile females with oocyte or embryonic defects // Clin. Genet. 2021. V. 99. № 1. P. 208–214. https://doi.org/10.1111/cge.13855
  17. Zhang Z., Li B., Fu J. et al. Bi-allelic missense pathogenic variants in TIRP13 cause female infertility characterized by oocyte maturation arrest // Am. J. Hum. Genet. 2020. V. 107. № 1. P. 15–23. https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2020.05.001
  18. Zhao L., Guan Y., Wang W. et al. Identification novel mutations in TUBB8 in female infertility and a novel phenotype of large polar body in oocytes with TUBB8 mutations // J. Assist. Reprod. Genet. 2020. V. 37. № 8. P. 1837–1847. https://doi.org/10.1007/s10815-020-01830-6
  19. Zhao L., Xue S., Yao Z. et al. Biallelic mutations in CDC20 cause female infertility characterized by abnormalities in oocyte maturation and early embryonic development // Protein Cell. 2020. V. 11. P. 921–927. doi: 10.1007/s13238-020-00756-0
  20. McLaren W., Gil L., Hunt S.E. et al. The ensembl variant effect predictor // Genome Biol. 2016. V. 17. P. 122. https://doi.org/10.1186/s13059-016-0974-4
  21. Karczewski K.J., Francioli L.C., Tiao G. et al. The mutational constraint spectrum quantified from variation in 141,456 humans // Nature. 2020. V. 581. № 7809. P. 434–443. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2308-7
  22. Vaser R., Adusumalli S., Leng S.N. et al. SIFT missense predictions for genomes // Nat. Protoc. 2016. V. 11. № 1. P. 1–9. https://doi.org/10.1038/nprot.2015.123
  23. Adzhubei I.A., Schmidt S., Peshkin L. et al. A method and server for predicting damaging missense mutations // Nat. Methods. 2010. V. 7. № 4. P. 248–249. https://doi.org/ 10.1038/nmeth0410-248

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».