人口で予測される病原性PATL2遺伝子変異の高いキャリア頻度：バイオインフォマティクスベースのアプローチ

トポイソメラーゼIIホモログ2（PATL2）は、卵母細胞の成熟に寄与する重要な遺伝子であることが確認されています。ただし、これらの変異の対立遺伝子分布とキャリア頻度は特徴付けられていません。したがって、結果データと単一ヌクレオチド多型（SNP）データベースからのPATL2変異のバイオインフォマティクスサブカテゴリ分析が実施されました。全体として、データベースに基づいてソフトウェアによって予測された臨床研究および病原性PATL2変異部位の卵母細胞成熟欠陥患者で検出された原因PATL2変異数は約53でした。Gnomad and Exacデータベースは約1/877でした。独立した患者で検出された変異の最も高い頻度は、c.223-14_223-2DEL13でした。集団におけるこの突然変異のキャリア頻度は0.25‰であり、これは肥沃度に対する潜在的な脅威かもしれません。推定された対立遺伝子とキャリアの頻度は、臨床的確認に基づいて以前に予測された対立遺伝子頻度よりも比較的高い。34人の患者で特定されたPATL2変異系統のレビューは、PATL2変異を伴う卵母細胞の53.81％、9.22％、および14.72％が、それぞれ胚小胞（GV）期、中期I（MI）期、および最初の極極体病で停止したことを示しました。。最初の極ボディステージまで発達する可能性のある卵母細胞は、施肥することは非常にまれであり、それらの究極の運命は早期の胚停止でした。表現型の変動は、領域の機能とPATL2タンパク質の機能の喪失の程度に関連しています。オンラインツールによって予測される3Dタンパク質構造の変化AlphaFoldは、変異部位で異常を示し、これは部分的に機能の損失を説明するかもしれません。変異したタンパク質と野生型タンパク質が同じアミノ酸カテゴリーにない場合、タンパク質構造はかなり不安定になります。追加の突然変異部位と表現型の統合は、病気の完全な絵を描くのに役立ちます。PATL2変異のバイオインフォマティクス分析は、分子疫学的特性を明らかにし、新しい突然変異評価、遺伝カウンセリング、薬物研究の重要な参照を提供するのに役立ちます。

Topoisomerase II homologue 2 (PATL2) has been confirmed to be a key gene that contributes to oocyte maturation. However, the allele distribution and carrier frequency of these mutations remain uncharacterized. So a bioinformatics subcategory analysis of PATL2 mutations from outcome data and Single Nucleotide Polymorphism (SNP) databases was conducted. Altogether, the causative PATL2 mutation number detected in patients with oocyte maturation defects in the clinical studies and pathogenic PATL2 mutation sites predicted by software based on the database was approximately 53. The estimated carrier frequency of pathogenic mutation sites was at least 1.14‰ based on the gnomAD and ExAC database, which was approximately 1/877. The highest frequency of mutations detected in the independent patients was c.223-14_223-2del13. The carrier frequency of this mutation in the population was 0.25‰, which may be a potential threat to fertility. Estimated allele and carrier frequency are relatively higher than those predicted previously based on clinical ascertainment. A review of PATL2 mutation lineage identified in 34 patients showed that 53.81%, 9.22% and 14.72% of the oocytes with PATL2 mutations were arrested at the germinal vesicle (GV) stage, metaphase I (MI) stage and first polar body stage, respectively. Oocytes that could develop to the first polar body stage were extremely rare to fertilise, and their ultimate fate was early embryonic arrest. Phenotypic variability is related to the function of the regions and degree of loss of function of PATL2 protein. A 3D protein structure changes predicted by online tools, AlphaFold, showed aberrations at the mutation sites, which may explain partially the function loss. When the mutated and wild-type proteins are not in the same amino acid category, the protein structure will be considerably unstable. The integration of additional mutation sites with phenotypes is helpful in drawing a complete picture of the disease. Bioinformatics analysis of PATL2 mutations will help reveal molecular epidemiological characteristics and provide an important reference for new mutation assessment, genetic counselling and drug research.