Regiones codificantes con baja cobertura en la secuenciación masiva de genes de hipoacusia no sindrómica autosómica dominante

Abstract

Introducción: La hipoacusia es una de las alteraciones sensoriales más frecuentes, afectando aproximadamente a uno de cada 500 nacimientos, y pudiendo producirse a cualquier edad en individuos sanos. Gracias a las técnicas de secuenciación masiva, como el análisis del exoma completo, y al uso de estrictos protocolos de filtrado de variantes, se han identificado más de 100 loci relacionados con la hipoacusia no sindrómica. El objetivo de este estudio es diseñar un protocolo para la identificación de las secuencias nucleotídicas de baja cobertura a partir de datos de secuenciación de exoma, particularmente en los genes causales de hipoacusia no sindrómica autosómica dominante. Materiales y métodos: Cincuenta y cinco individuos (15 pacientes con enfermedad de Meniere y 40 controles) fueron seleccionados para llevar a cabo un análisis genómico mediante secuenciación de exoma completo. Los exones de los genes asociados a hipoacusia no sindrómica autosómica dominante de estas 55 muestras fueron analizados mediante el software Integrati ve Genome Viewer. Los datos de cobertura se contrastaron con las bases de datos de secuencias de exoma y genoma actuales. Finalmente, se simularon las estructuras primaria y secundaria de las secuencias implicadas con la herramienta bioinformática "mfold". Resultados: Trece de los 34 genes de hipoacusia no sindrómica autosómica dominante presentaron una baja cobertura. Veinte de las 24 secuencias exónicas con baja cobertura presentaban un contenido de GC más elevado del considerado como óptimo, y todas ellas contenían, al menos, una estructura secundaria. Los genes con un mayor número de exones con baja cobertura son MYH14, WFS1 y P2RX2. Conclusiones: 1. La secuenciación del exoma humano muestra que muchos de los genes de hipoacusia autosómica no sindrómica dominante presentan baja cobertura en algunos de sus exones. 2. El análisis del contenido de guaninas y citosinas, y la presencia de estructuras secundarias determinan secuencias específicas con problemas de lectura. 3. Es necesario validar los resultados obtenidos por la Secuenciación de Nueva Generación para evitar posibles falsos positivos.

Introduction: Hearing loss is one of the most frequent sensory alterations, affecting approximately one in 500 births, and it may occur de novo at any age in healthy individuals. Thanks to massive sequencing techniques, such as whole exome sequencing, and the use of strict variant filtering protocols, more than 100 loci related to non-syndromic hearing loss have been identified. The aim of this study is to design a protocol for the identification of low coverage nucleoti de sequences from exome sequencing data, particularly in the genes responsible for non-syndromic autosomal dominant hearing loss. Materials y methods: Fifty-five individuals (15 cases with Meniere’s disease and 40 controls) were selected to perform a genomic analysis by whole exome sequencing. The exons of the genes related to non-syndromic autosomal dominant hearing loss of the whole sample were analyzed with Integrative Genome Viewer. The coverage was evaluated with the current genomic and exomic databases. Finally, we simulated the primary and secondary structures of the sequences involved with the "mfold" bioinformatic tool. Results: Thirteen from the 34 genes involved in no syndromic autosomal dominant hearing loss had low coverage. Twenty from the 24 exonic sequences with low coverage had higher percentage of GC content than the optimal and all of them had one or more secondary structures. Genes with more exons with low coverage were: MYH14, WFS1 and P2RX2. Conclusions: 1. Whole Exome Sequencing shows that most of the non-syndromic autosomal dominant hearing loss genes had low coverage in some exons. 2. The analysis of the guanines and cytosines content, and the presence of secondary structures have determined specific sequences with read problems. 3. The results of Next Generation Sequencing must be validated to avoid possible false positives.