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.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. А. Аракелян

Научно-технологический университет «Сириус»

Email: manakhov@rogaevlab.ru

Центр генетики и наук о жизни

Россия, 354340, Краснодарский край, пгт. Сириус

А. П. Григоренко

Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова

Email: manakhov@rogaevlab.ru
Россия, 119991, Москва

В. М. Петрова

Научно-технологический университет «Сириус»

Email: manakhov@rogaevlab.ru

Центр генетики и наук о жизни

Россия, 354340, Краснодарский край, пгт. Сириус

Е. Василевская

Научно-технологический университет «Сириус»

Email: manakhov@rogaevlab.ru

Центр генетики и наук о жизни

Россия, 354340, Краснодарский край, пгт. Сириус

Д. В. Исламгулов

Клиника Фомина

Email: manakhov@rogaevlab.ru
Россия, 450078, Уфа

А. В. Долгих

Клиника Фомина

Email: manakhov@rogaevlab.ru
Россия, 450078, Уфа

А. Д. Манахов

Научно-технологический университет «Сириус»; Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук

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

Центр генетики и наук о жизни

Россия, 354340, Краснодарский край, пгт. Сириус; 119991, Москва

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
2. Рис. 1. Результаты секвенирования методом Сэнгера пробанда и членов ее семьи (TUBB8 c.527C>T, p.Ser176Leu).

Скачать (225KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025