یکشنبه 15 شهریور 1405
[Archive]
دوره 24، شماره 7 - ( 4-1405 )
جلد 24 شماره 7 صفحات 626-617 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Ethics code: IR.SSU.MEDICINE.REC.1402.124
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Ebrahimi Askari R, Malcher A, Sadeghzadeh S, Ibrahim R, Pastuszak K, Srivastava A, et al . Whole-genome sequencing identifies a potentially causative homozygous splicing variant in RAD54 like in non-obstructive azoospermia. IJRM 2026; 24 (7) :617-626
URL: http://ijrm.ir/article-1-3856-fa.html
URL: http://ijrm.ir/article-1-3856-fa.html
شناسایی یک واریانت هموزیگوت اسپلایسینگ در ژن RAD54L بهعنوان عامل بالقوه آزواسپرمی غیرانسدادی با استفاده از توالییابی کل ژنوم. International Journal of Reproductive BioMedicine. 1405; 24 (7) :617-626
چکیده: (16 مشاهده)
مقدمه: آزواسپرمی غیرانسدادی (NOA) یکی از شدیدترین اشکال ناباروری مردان است که با اختلال در اسپرماتوژنز مشخص میشود. اگرچه ناهنجاریهای کروموزومی و حذفهای میکروسکوپی کروموزوم Y از علل شناختهشده این بیماری هستند، اما بسیاری از موارد همچنان ایدیوپاتیک باقی میمانند که نشاندهنده نقش احتمالی عوامل ژنتیکی دیگر است. ژنRAD54 like (RAD54L) یکی از اجزای کلیدی مسیر نوترکیبی همولوگ است که در ترمیم شکستهای دو رشتهای DNA و پیشرفت میوز نقش دارد.
هدف: هدف از مطالعه حاضر شناسایی علل ژنتیکی احتمالی NOA با استفاده از توالییابی کل ژنوم در افراد مبتلا از خانوادههای خویشاوند است.
مواد و روش ها: در این مطالعه که در سال 2023 انجام شد، 10 مرد مبتلا به NOA که به مرکز ناباروری پژوهشکده علوم تولیدمثل یزد ارجاع شده بودند، تحت ارزیابیهای بالینی، هورمونی و ژنتیکی قرار گرفتند. DNA ژنومی از خون محیطی استخراج و برای WGS مورد استفاده قرار گرفت. واریانتها بر اساس فراوانی آللی، پیشبینی بیماریزایی، الگوی توارث و دادههای بیان ژنی فیلتر و اولویتبندی شدند. تحلیلهای بیوانفورماتیکی اسپلایسینگ با استفاده از SpliceAI و Human Splicing Finder انجام شد.
نتایج: یک واریانت اسپلایسسایت هموزیگوت بسیار نادر c.1375+1G>T در ژن RAD54L شناسایی شد. این واریانت در محل donor splice site قرار داشت و پیشبینی شد موجب اختلال در اسپلیسینگ طبیعی شود که احتمالاً منجر به حذف اگزون 12، ایجاد فریمشیفت و تشکیل کدون پایان زودرس میگردد. ژن RAD54L بیشترین بیان را در بافت بیضه دارد و نقش مهمی در نوترکیبی همولوگ و ترمیم DNA در میوز ایفا میکند. بیمار دارای یافتههای هورمونی سازگار با نارسایی اولیه بیضه بود.
نتیجه گیری: این مطالعه ژن RAD54L را بهعنوان یک کاندید ژنی بالقوه جدید مرتبط با NOA مطرح میکند و بر کارایی WGS در شناسایی علل ژنتیکی نادر ناباروری مردان ایدیوپاتیک تأکید دارد. مطالعات عملکردی و بررسیهای بالینی بیشتر برای تأیید این ارتباط ضروری است.
هدف: هدف از مطالعه حاضر شناسایی علل ژنتیکی احتمالی NOA با استفاده از توالییابی کل ژنوم در افراد مبتلا از خانوادههای خویشاوند است.
مواد و روش ها: در این مطالعه که در سال 2023 انجام شد، 10 مرد مبتلا به NOA که به مرکز ناباروری پژوهشکده علوم تولیدمثل یزد ارجاع شده بودند، تحت ارزیابیهای بالینی، هورمونی و ژنتیکی قرار گرفتند. DNA ژنومی از خون محیطی استخراج و برای WGS مورد استفاده قرار گرفت. واریانتها بر اساس فراوانی آللی، پیشبینی بیماریزایی، الگوی توارث و دادههای بیان ژنی فیلتر و اولویتبندی شدند. تحلیلهای بیوانفورماتیکی اسپلایسینگ با استفاده از SpliceAI و Human Splicing Finder انجام شد.
نتایج: یک واریانت اسپلایسسایت هموزیگوت بسیار نادر c.1375+1G>T در ژن RAD54L شناسایی شد. این واریانت در محل donor splice site قرار داشت و پیشبینی شد موجب اختلال در اسپلیسینگ طبیعی شود که احتمالاً منجر به حذف اگزون 12، ایجاد فریمشیفت و تشکیل کدون پایان زودرس میگردد. ژن RAD54L بیشترین بیان را در بافت بیضه دارد و نقش مهمی در نوترکیبی همولوگ و ترمیم DNA در میوز ایفا میکند. بیمار دارای یافتههای هورمونی سازگار با نارسایی اولیه بیضه بود.
نتیجه گیری: این مطالعه ژن RAD54L را بهعنوان یک کاندید ژنی بالقوه جدید مرتبط با NOA مطرح میکند و بر کارایی WGS در شناسایی علل ژنتیکی نادر ناباروری مردان ایدیوپاتیک تأکید دارد. مطالعات عملکردی و بررسیهای بالینی بیشتر برای تأیید این ارتباط ضروری است.
نوع مطالعه: Original Article |
فهرست منابع
1. Feng J, Wu Q, Liang Y, Liang Y, Bin Q. Epidemiological characteristics of infertility, 1990-2021, and 15-year forecasts: An analysis based on the global burden of disease study 2021. Reprod Health 2025; 22: 26. [DOI:10.1186/s12978-025-01966-7] [PMID] [PMCID]
2. Agarwal A, Baskaran S, Parekh N, Cho C-L, Henkel R, Vij S, et al. Male infertility. Lancet 2021; 397: 319-333. [DOI:10.1016/S0140-6736(20)32667-2] [PMID] [PMCID]
3. Fakhro KA, Elbardisi H, Arafa M, Robay A, Rodriguez-Flores JL, Al-Shakaki A, et al. Point-of-care whole-exome sequencing of idiopathic male infertility. Genet Med 2018; 20: 1365-1373. [DOI:10.1038/gim.2018.10] [PMID]
4. Agarwal A, Majzoub A, Parekh N, Henkel R. A schematic overview of the current status of male infertility practice. World J Mens Health 2020; 38: 308-322. [DOI:10.5534/wjmh.190068] [PMID] [PMCID]
5. Cioppi F, Rosta V, Krausz C. Genetics of azoospermia. Int J Mol Sci 2021; 22: 3264. [DOI:10.3390/ijms22063264] [PMID]
6. Kasak L, Laan M. Monogenic causes of non-obstructive azoospermia: Challenges, established knowledge, limitations and perspectives. Hum Genet 2021; 140: 135-154. [DOI:10.1007/s00439-020-02112-y] [PMID]
7. Ibrahim R, Malcher A, Kurpisz M. Summarizing the human genes and their variants causative of non-obstructive azoospermia uncovered using whole genome/exome sequencing. Reprod Biol 2025; 25: 101048. [DOI:10.1016/j.repbio.2025.101048] [PMID]
8. UK Biobank Whole-Genome Sequencing Consortium. Whole-genome sequencing of 490,640 UK Biobank participants. Nature 2025; 645: 692-701.
9. Cazin C, Neirijnck Y, Loeuillet C, Wehrli L, Kühne F, Lordey I, et al. Combined use of whole exome sequencing and CRISPR/Cas9 to study the etiology of non-obstructive azoospermia: Demonstration of the dispensable role of the testis-specific genes C1orf185 and CCT6B. Cells 2021; 11: 118. [DOI:10.3390/cells11010118] [PMID] [PMCID]
10. Uddin I, Zafar I, Xu C, Li W, Khan MI, Wu L, et al. Whole-exome sequencing identifies rare recessive variants in azoospermia patients from consanguineous Pakistani families. Mol Genet Genomics 2024; 299: 111. [DOI:10.1007/s00438-024-02205-7] [PMID]
11. Tang D, Lv M, Gao Y, Cheng H, Li K, Xu C, et al. Novel variants in helicase for meiosis 1 lead to male infertility due to non-obstructive azoospermia. Reprod Biol Endocrinol 2021; 19: 129. [DOI:10.1186/s12958-021-00815-z] [PMID] [PMCID]
12. Zhong Y, Zhao J, Deng H, Wu Y, Zhu L, Yang M, et al. Integrative bioinformatics analysis to identify novel biomarkers associated with non-obstructive azoospermia. Front Immunol 2023; 14: 1088261. [DOI:10.3389/fimmu.2023.1088261] [PMID] [PMCID]
13. Li H. Aligning sequence reads, clone sequences and assembly contigs with BWA-MEM. arXiv 2013. (Preprint)
14. Li H, Handsaker B, Wysoker A, Fennell T, Ruan J, Homer N, et al. The sequence alignment/map format and SAMtools. Bioinformatics 2009; 25: 2078-2079. [DOI:10.1093/bioinformatics/btp352] [PMID]
15. Tischler G, Leonard S. Biobambam: Tools for read pair collation based algorithms on BAM files. Source Code Biol Med 2014; 9: 13. [DOI:10.1186/1751-0473-9-13]
16. Poplin R, Chang P-C, Alexander D, Schwartz S, Colthurst T, Ku A, et al. A universal SNP and small-indel variant caller using deep neural networks. Nat Biotechnol 2018; 36: 983-987. [DOI:10.1038/nbt.4235] [PMID] [PMCID]
17. Danecek P, Auton A, Abecasis G, Albers CA, Banks E, DePristo MA, et al. The variant call format and VCFtools. Bioinformatics 2011; 27: 2156-2158. [DOI:10.1093/bioinformatics/btr330] [PMID]
18. McLaren W, Gil L, Hunt SE, Riat HS, Ritchie GRS, Thormann A, et al. The ensembl variant effect predictor. Genome Biol 2016; 17: 122. [DOI:10.1186/s13059-016-0974-4] [PMID]
19. Cingolani P, Platts A, Wang LL, Coon M, Nguyen T, Wang L, et al. A program for annotating and predicting the effects of single nucleotide polymorphisms; SnpEff. Fly (Austin) 2012; 6: 80-92. [DOI:10.4161/fly.19695] [PMID]
20. Minoche AE, Lundie B, Peters GB, Ohnesorg T, Pinese M, Thomas DM, et al. ClinSV: Clinical grade structural and copy number variant detection from whole genome sequencing data. Genome Med 2021; 13: 32. [DOI:10.1186/s13073-021-00841-x] [PMID] [PMCID]
21. Jaganathan K, Kyriazopoulou Panagiotopoulou S, McRae JF, Darbandi SF, Knowles D, Li YI, et al. Predicting splicing from primary sequence with deep learning. Cell 2019; 176: 535-548. e24. [DOI:10.1016/j.cell.2018.12.015] [PMID]
22. Desmet F-O, Hamroun D, Lalande M, Collod-Bëroud G, Claustres M, Béroud C. Human splicing finder: An online bioinformatics tool to predict splicing signals. Nucleic Acids Res 2009; 37: e67. [DOI:10.1093/nar/gkp215] [PMID]
23. Bugreev DV, Hanaoka F, Mazin AV. Rad54 dissociates homologous recombination intermediates by branch migration. Nat Struct Mol Biol 2007; 14: 746-753. [DOI:10.1038/nsmb1268] [PMID]
24. Bugreev DV, Mazina OM, Mazin AV. Rad54 protein promotes branch migration of holliday junctions. Nature 2006; 442: 590-593. [DOI:10.1038/nature04889] [PMID]
25. Uhrig ME, Sharma N, Maxwell P, Gomez J, Selemenakis P, Mazin AV, et al. Disparate requirements for RAD54L in replication fork reversal. Nucleic Acids Res 2024; 52: 12390-12404. [DOI:10.1093/nar/gkae828] [PMID] [PMCID]
26. Sarai N, Kagawa W, Kinebuchi T, Kagawa A, Tanaka K, Miyagawa K, et al. Stimulation of Dmc1-mediated DNA strand exchange by human Rad54B protein. Nucleic Acids Res 2006; 34: 4429-4437. [DOI:10.1093/nar/gkl562] [PMID] [PMCID]
27. Sehorn MG, Sigurdsson S, Bussen W, Unger VM, Sung P. Human meiotic recombinase Dmc1 promotes ATP-dependent homologous DNA strand exchange. Nature 2004; 429: 433-437. [DOI:10.1038/nature02563] [PMID]
28. Tanaka K, Kagawa W, Kinebuchi T, Kurumizaka H, Miyagawa K. Human Rad54B is a double-stranded DNA-dependent ATPase and has biochemical properties different from its structural homolog in yeast, Tid1/Rdh54. Nucleic Acids Res 2002; 30: 1346-1353. [DOI:10.1093/nar/30.6.1346] [PMID] [PMCID]
29. Mazin AV, Mazina OM, Bugreev DV, Rossi MJ. Rad54, the motor of homologous recombination. DNA Repair (Amst) 2010; 9: 286-302. [DOI:10.1016/j.dnarep.2009.12.006] [PMID] [PMCID]
30. Messiaen S, Le Bras A, Duquenne C, Barroca V, Moison D, Déchamps N, et al. Rad54 is required for the normal development of germ cells and contributes to the maintainance of their genome integrity after genotoxic stress. Cell Death Dis 2013; 4: e774. [DOI:10.1038/cddis.2013.281] [PMID] [PMCID]
31. Wang W, Meng L, He J, Su L, Li Y, Tan C, et al. Bi-allelic variants in SHOC1 cause non-obstructive azoospermia with meiosis arrest in humans and mice. Mol Hum Reprod 2022; 28: gaac035. [DOI:10.1093/molehr/gaac015] [PMID]
32. Qin J, Huang T, Wang J, Xu L, Dang Q, Xu X, et al. RAD51 is essential for spermatogenesis and male fertility in mice. Cell Death Discov 2022; 8: 118. [DOI:10.1038/s41420-022-00921-w] [PMID] [PMCID]
33. Huang T, Wu X, Wang S, Bao Z, Wan Y, Wang Z, et al. SPIDR is required for homologous recombination during mammalian meiosis. Nucleic Acids Res 2023; 51: 3855-3868. [DOI:10.1093/nar/gkad154] [PMID] [PMCID]
34. Zhang Y, Li P, Liu N, Jing T, Ji Z, Yang C, et al. Novel bi-allelic variants of FANCM cause Sertoli cell-only syndrome and non-obstructive azoospermia. Front Genet 2021; 12: 799886. [DOI:10.3389/fgene.2021.799886] [PMID] [PMCID]
35. Yatsenko AN, Georgiadis AP, Röpke A, Berman AJ, Jaffe T, Olszewska M, et al. X-linked TEX11 mutations meiotic arrest, and azoospermia in infertile men. N Engl J Med 2015; 372: 2097-2107. [DOI:10.1056/NEJMoa1406192] [PMID]
36. Mun J-Y, Baek S-W, Park WY, Kim W-T, Kim S-K, Roh Y-G, et al. E2F1 promotes progression of bladder cancer by modulating RAD54L involved in homologous recombination repair. Int J Mol Sci 2020; 21: 9025. [DOI:10.3390/ijms21239025] [PMID] [PMCID]
37. Li H, Zhuang H, Gu T, Li G, Jiang Y, Xu S, et al. RAD54L promotes progression of hepatocellular carcinoma via homologous recombination repair. Funct Integr Genom 2023; 23: 128. [DOI:10.1007/s10142-023-01060-w] [PMID]
38. Matsuda M, Miyagawa K, Takahashi M, Fukuda T, Kataoka T, Asahara T, et al. Mutations in the RAD54 recombination gene in primary cancers. Oncogene 1999; 18: 3427-3430. [DOI:10.1038/sj.onc.1202692] [PMID]
39. Wesoly J, Agarwal S, Sigurdsson S, Bussen W, Van Komen S, Qin J, et al. Differential contributions of mammalian Rad54 paralogs to recombination, DNA damage repair, and meiosis. Mol Cell Biol 2006; 26: 976-989. [DOI:10.1128/MCB.26.3.976-989.2006] [PMID] [PMCID]
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
