Analysis of DNA variants in miRNAs and miRNA 3'UTR binding sites in female infertility patients.
Analysis of DNA variants in miRNAs and miRNA 3'UTR binding sites in female infertility patients.
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DOI：
10.1038/s41374-020-00498-x
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发表时间：
2021-04
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Xing J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tyc KM;Wong A;Scott RT Jr;Tao X;Schindler K;Xing J
早期人类胚胎发生依赖于卵母细胞生长和成熟过程中积累的母体基因产物，直到受精后第3天左右，此时人类合子基因组激活发生。母体向合子转变（MZT）是选择性母体转录本清除和新合子转录本产生的紧密协调过程。如果 MZT 被破坏，将会导致发育停滞和流产。众所周知，microRNA (miRNA) 突变会破坏其靶转录本的调节。我们假设一些胚胎停滞和流产的病例可以通过母体基因组中影响 miRNA 靶转录对的突变来解释。为此，我们检查了目标转录物 3' 非翻译区 (3'UTR) 中 miRNA 或 miRNA 结合位点的突变。利用 178 名接受体外受精 (IVF) 程序的女性的全外显子组测序数据，我们鉴定了 miRNA 基因中的 1,197 个变异，包括 100 个 miRNA 种子区域内的 93 个单核苷酸变异 (SNV) 和 19 个小插入/缺失 (INDEL)。与正常人群相比，我们的患者中 8 个 miRNA 种子区域变异显着富集。在预测的 3’UTR miRNA 结合位点中，我们鉴定了 7,393 个 SNV 和 1,488 个 INDEL。在我们的患者和正常人群之间，52 个 SNV 和 30 个 INDEL 在单变异测试中显示出显着关联，而 51 个基因在植入前胚胎中表达的基因的基因负荷分析中显示出显着关联。有趣的是，我们发现许多 3'UTR miRNA 结合位点被破坏的基因遵循类似于 MZT 的基因表达模式。此外，其中一些变异在患者和正常组之间显示出显着的等位基因频率差异，为体外受精手术前筛查患者的生物标志物提供了潜在的用途。
Early human embryogenesis relies on maternal gene products accumulated during oocyte growth and maturation, until around day-3 post-fertilization when human zygotic genome activation occurs. The maternal-to-zygotic transition (MZT) is a tightly coordinated process of selective maternal transcript clearance and new zygotic transcript production. If MZT is disrupted, it will lead to developmental arrest and pregnancy loss. It is well established that microRNA (miRNA) mutations disrupt regulation of their target transcripts. We hypothesize that some cases of embryonic arrest and pregnancy loss could be explained by the mutations in the maternal genome that affect miRNA-target transcript pairs. To this end, we examined mutations within miRNAs or miRNA binding sites in the 3’ untranslated regions (3’UTR) of target transcripts. Using whole exome sequencing data from 178 women undergoing in vitro fertilization (IVF) procedures, we identified 1,197 variants in miRNA genes, including 93 single nucleotide variants (SNVs) and 19 small insertions/deletions (INDELs) within the seed region of 100 miRNAs. Eight miRNA seed-region variants were significantly enriched among our patients when compared to a normal population. Within predicted 3’UTR miRNA binding sites, we identified 7,393 SNVs and 1,488 INDELs. Between our patients and a normal population, 52 SNVs and 30 INDELs showed significant association in the single variant testing, whereas 51 genes showed significant association in the gene-burden analysis for genes that are expressed in preimplantation embryos. Interestingly, we found that many genes with disrupted 3’UTR miRNA binding sites follow gene expression patterns resembling MZT. In addition, some of these variants showed dramatic allele frequency difference between the patient and the normal group, offering potential utility as biomarkers for screening patients prior to IVF procedures.
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DOI：
10.1093/bioinformatics/btq033
发表时间：
2010-03-15
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Quinlan AR;Hall IM
通讯作者：
Hall IM
影响因子：
6.1
作者：
Tyc, Katarzyna M.;El Yakoubi, Warif;Xing, Jinchuan
通讯作者：
Xing, Jinchuan
影响因子：
64.8
作者：
Karczewski, Konrad J;Francioli, Laurent C;MacArthur, Daniel G
通讯作者：
MacArthur, Daniel G
使用下一代 DNA 测序数据进行变异发现和基因分型的框架。
影响因子：
30.8
作者：
通讯作者：
--
DOI：
10.1186/1748-7188-6-26
发表时间：
2011-11-24
期刊：
Algorithms for molecular biology : AMB
影响因子：
--
作者：
Lorenz R;Bernhart SH;Höner Zu Siederdissen C;Tafer H;Flamm C;Stadler PF;Hofacker IL
通讯作者：
Hofacker IL