Characterization of Novel INTS11 Variants Associated with Neurodevelopmental Disorders

Abstract

Integrátorový komplex hraje klíčovou roli v regulaci transkripce a zpracování RNA. Jeho katalytická podjednotka, Integrator 11 (INTS11), je zodpovědná za štěpení malých nekódujících RNA (snRNA), což je proces, který se odehrává v úzkém spojení s RNA polymerázou (RNAP) II a vede k terminaci translace. Varianty INTS11 byly spojeny s řadou neurovývojových poruch (NDD), včetně vizuálních a jazykových poruch, mozkových abnormalit, záchvatů a předčasné smrti. Cílem této práce je propojit klinické fenotypy s genetickými změnami identifikací nových variant INTS11. Analyzovali jsme buněčné kultury fibroblastů odvozené od čtyř pacientů, z nichž každý nese různé varianty INTS11: c.28+1406C>T, c.1041+3G>C/c.1464+3G>C, p.F39S/p.R521Qfs*44 a p.H36Y/c.1295-9G>A. Pomocí kombinace metod, jako je kvantifikace proteinů, sekvenování, qPCR a FISH, jsme pozorovali narušení zpracování RNA v postižených buňkách. Naše výsledky ukazují, jak exonické mutace a intronové mutace různě ovlivňují hladiny proteinů v podjednotkách integrátorového komplexu. Ukázali jsme také, že určité intronové varianty vedou k aberantnímu sestřihu v buňkách pacienta. Kromě toho analýzy qPCR a FISH odhalily zhoršené zpracování cílů INTS11, včetně akumulace nezpracovaných U1 snRNA v jádrech. Tato zjištění poskytují vhled do molekulárních důsledků...

Integrator complex plays a crucial role in transcription regulation and RNA processing. Its catalytic subunit Integrator 11 (INTS11) is responsible for the cleavage of small noncoding RNAs (snRNA), a process that occurs in close association with RNA polymerase (RNAP) II and leads to transcription termination. Variants in INTS11 have been associated with a range of neurodevelopmental disorders (NDD), including visual and language impairments, brain abnormalities, seizures, and premature death. This thesis aims to link clinical phenotypes with underlying genetic alterations by identifying novel INTS11 variants. We analysed fibroblast cell cultures derived from four patients, each carrying different INTS11 variants: c.28+1406C>T, c.1041+3G>C/c.1464+3G>C, p.F39S/p.R521Qfs*44, and p.H36Y/c.1295- 9G>A. Using a combination of methods such as protein quantification, sequencing, qPCR, and FISH, we observed disruption in RNA processing in the affected cells. Our results show how exonic mutations and intronic mutations differentially impact the protein levels of the Integrator complex subunits. We also demonstrated that certain intronic variants lead to aberrant splicing in patient cells. Furthermore, qPCR and FISH analyses revealed impaired processing of INTS11 targets, including the accumulation of...