Однородительская дисомия – аномалия, при которой обе гомологичные хромосомы наследуются от одного родителя. Патологические эффекты рассматриваемой аномалии связаны с нарушениями импринтинга и потерей гетерозиготности. Классические методы диагностики, такие как микросателлитный анализ и хромосомный матричный анализ, имеют ограничения при диагностике аномалии в неполных семьях и мозаичных случаях. Цель данного исследования – оценка потенциальной эффективности метода диагностики однородительских дисомий хромосом и нарушений импринтинга на основании профилирования метилирования ДНК по данным секвенирования нового поколения. В частности, был модифицирован метод пробоподготовки библиотек геномной ДНК с использованием метилзависимой эндонуклеазы GlaI в сочетании с эндонуклеазой рестрикции Bst2UI для увеличения информативности анализа, а также разработан биоин-форматический алгоритм обработки данных. Метод был протестирован на клиническом случае реципрокной транслокации (3;19)(q12;q13.3) по материнской линии с подозрением на сегментарную однородительскую дисомию у пробанда. Модификация протокола пробоподготовки позволила достичь охвата около 5 млн сайтов метилирования. Биоинформатический анализ включал определение статуса метилирования клинически значимых областей контроля импринтинга и поиск областей гомозиготности. Метод позволил охватить 2/3 потенциальных областей контроля импринтинга. Признаков однородительской дисомии у пробанда обнаружено не было, что согласуется с результатами хромосомного матричного анализа. Несмотря на то что подход представляет собой экономически эффективную альтернативу полногеномному бисульфитному секвенированию, остаются нерешенными проблемы с нормализацией получаемых относительных уровней метилирования. В дальнейшем планируется провести валидацию разработанного на биологических образцах с подтвержденными случаями однородительской дисомии, чтобы сделать однозначный вывод о его пригодности для идентификации рассматриваемых аномалий.
Del Gaudio D., Shinawi M., Astbury C. et al. Diagnostic testing for uniparental disomy: a points to consider statement from the American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG) // Genetics in Medicine. 2020, Vol. 22, no. 7. P. 1133–1141. https://doi.org/10.103 8/s41436-020-0782-9..
DOI: 10.103 8/s41436-020-0782-9
Liehr T. 2025. Cases with uniparental disomy. URL: https://cs-tl.de/DB/CA/UPD/0-Start.html (дата обращения: 13.01.2025).https://cs-tl.de/DB/CA/UPD/0-Start.html
Benn P. Uniparental disomy: Origin, frequency, and clinical significance // Prenatal Diagnosis. 2021. Vol. 41, no. 5. P. 564–572. https://doi.org/10.1002/pd.5837..
DOI: 10.1002/pd.5837
Eggermann T., Soellner L., Buiting K. et al. Mosaicism and uniparental disomy in prenatal diagnosis // Trends in Molecular Medicine. 2015. Vol. 21, no. 2. P. 77–87. https://doi.org/10.1016/j.molmed.2014.11.010..
DOI: 10.1016/j.molmed.2014.11.010
Chien S.-C., Chen C.-P., Liou J.-D. Prenatal diagnosis and genetic counseling of uniparental disomy // Taiwanese Journal of Obstetrics and Gynecology. 2022. Vol. 61, no. 2. P. 210–215. https://doi.org/10.1016/j.tjog.2022.02.006..
DOI: 10.1016/j.tjog.2022.02.006
Nakka P., Smith S. P., O’Donnell-Luria A. H. et al. Characterization of Prevalence and Health Consequences of Uniparental Disomy in Four Million Individuals from the General Population // The American Journal of Human Genetics. 2019. Vol. 105, no. 5. P. 921–932. https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2019.09.016..
DOI: 10.1016/j.ajhg.2019.09.016
Сhen Q., Chen Y., Shi L. et al. Uniparental disomy: expanding the clinical and molecular phenotypes of whole chromosomes // Frontiers in Genetics. 2023. Vol. 14. https://doi.org/10.3389/fgene.2023.1232059..
DOI: 10.3389/fgene.2023.1232059
Liehr T. Uniparental disomy (UPD) in clinical genetics: A guide for clinicians and patients. Springer, 2014. 192 p.
Вашукова Е. С., Тарасенко О. А., Козюлина П. Ю. и др. Оценка эффективности полногеномного неинвазивного пренатального тестирования для выявления редких хромосомных аномалий на основе опыта ФГБНУ «НИИ АГиР им. Д. О. Отта» // Медицинская генетика. 2022. Т. 21, № 11. С. 19–22.
Gonzales P. R., Andersen E. F., Brown T. R. et al. Interpretation and reporting of large regions of homozygosity and suspected consanguinity/uniparental disomy, 2021 revision: A technical standard of the American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG) // Genetics of Medicine. 2022. Vol. 24, no. 2. P. 255–261. https://doi.org/10.1016/j.gim.2021.10.004..
DOI: 10.1016/j.gim.2021.10.004
Scuffins J., Keller-Ramey J., Dyer L. et al. Uniparental disomy in a population of 32,067 clinical exome trios // Genetics of Medicine. 2021. Vol. 23, no. 6. P. 1101–1107. https://doi.org/10.1038/s41436-020-01092-8..
DOI: 10.1038/s41436-020-01092-8
Саженова Е. А., Лебедев И. Н. Стандарты молекулярно-генетической ДНК-диагностики болезней геномного импринтинга на примере синдромов Прадера-Вилли и Энгельмана // Медицинская генетика. 2015. Т. 14, № 9. С. 3–10.
Yamada M., Okuno H., Okamoto N. et al. Diagnosis of Prader-Willi syndrome and Angelman syndrome by targeted nanopore longread sequencing // European Journal of Medical Genetics. 2023. Vol. 66, no. 2. https://doi.org/10.1016/j.ejmg.2022.104690..
DOI: 10.1016/j.ejmg.2022.104690
Holthöfer L., Diederich S., Haug V. et al. A case of an Angelmansyndrome caused by an intragenic duplication of UBE3A uncovered by adaptive nanopore sequencing // Clinical Epigenetics. 2024. Vol.16. https://doi.org/10.1186/s13148-024-01711-0..
DOI: 10.1186/s13148-024-01711-0
Abdurashitov M. A., Tomilov V. N., Gonchar D. A. et al. Comparative analysis of RCGY sites methylation in three human cell lines // Epigenetic DNA diagnostics. 2019. https://doi.org/10.26213/ SE.2019.76.40116..
DOI: 10.26213/ SE.2019.76.40116
Mora-Márquez F., García-Olivares V., Emerson B. C. et al. ddRADseqTools: a software package for in silico simulation and testing of double-digest RADseq experiments // Molecular Ecology Resources. 2017. Vol. 17, no. 2. P. 230–246. https://doi.org/10.1111/1755-0998.12550..
DOI: 10.1111/1755-0998.12550
Putri G. H., Anders S., Pyl P. T. et al. Analysing high-throughput sequencing data in Python with HTSeq 2.0 // Bioinformatics. 2022. Vol. 38, no. 10. P. 2943–2945. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btac166..
DOI: 10.1093/bioinformatics/btac166
A resource for integrated genetical genomic analysis of the human Imprint Control Regions (ICRs). URL: https://humanicr.org/ (дата обращения: 15.01.2025).https://humanicr.org/
Radtke M., Moch J., Hentschel, J. et al. altAFplotter: a web app for reliable UPD detection in NGS diagnostics // BMC Bioinformatics. 2024. Vol. 25. https://doi.org/10.1186/s12859-024-05922-3..
DOI: 10.1186/s12859-024-05922-3
Jima D. D., Skaar D. A., Planchart A. et al. Genomic map of candidate human imprint control regions: the imprintome // Epigenetics. 2022. Vol. 17, no. 13. P. 1920–1943. https://doi.org/10.1080/15592294.2022.2091815..
DOI: 10.1080/15592294.2022.2091815