Background: Personal variations in genetic risk for schizophrenia relate to its phenotypic heterogeneity-both in disorder development and clinical manifestations. Abnormal glutamatergic neurotransmitter system functioning is integrated in the pathogenesis of schizophrenia. Methods: A sample of 805 Russian schizophrenia patients from the Siberian Federal region was investigated. We examined the association of 39 single nucleotide polymorphisms in eight genes (GRIN2A, GRIN2B, SLC1A2, SLC1A3, SLC17A7, GRM3, GRM7, and GRM8) involved in the glutamatergic system with the development of clinical heterogeneity of schizophrenia. The MassARRAY Analyzer 4 was used for genotyping. Results: GRIN2A rs11644461, rs8057394 and GRIN2B rs7313149 are associated with the continuous type of schizophrenia. The GRIN2A rs8057394*G allele is a relative risk factor (p = 0.019) for developing the continuous type of schizophrenia. We found a nominally significant association between negative symptoms of schizophrenia and SLC17A7 rs62126236. The SLC17A7 rs62126236*T allele has a protective effect (p = 0.039) against predominant negative symptoms in schizophrenia. The total Positive and Negative Syndrome Scale (PANSS) scores were significantly associated with GRIN2A rs9788936 after adjusting for multiple testing (p = 0.001). Conclusions: In this study the contribution of the glutamatergic gene polymorphisms to the clinical heterogeneity of schizophrenia has been demonstrated.

PCSK9 induces lysosomal degradation of the low-density lipoprotein (LDL) receptor (LDLR) in the liver, hereby preventing removal of LDL cholesterol from the circulation. Accordingly, PCSK9 inhibitory antibodies and siRNA potently reduce LDL cholesterol to unprecedented low levels and are approved for treatment of hypercholesterolemia. In addition, PCSK9 inactivation alters the levels of several other circulating lipid classes and species. Brain function is critically influenced by cholesterol and lipid composition. However, it remains unclear how the brain is affected long-term by the reduction in circulating lipids as achieved with potent lipid lowering therapeutics such as PCSK9 inhibitors. Furthermore, it is unknown if locally expressed PCSK9 affects neuronal circuits through regulation of receptor levels. We have studied the effect of lifelong low peripheral cholesterol levels on brain lipid composition and behavior in adult PCSK9 KO mice. In addition, we studied the effect of PCSK9 on neurons in culture and in vivo in the developing cerebral cortex. We found that PCSK9 reduced LDLR and neurite complexity in cultured neurons, but neither PCSK9 KO nor overexpression affected cortical development in vivo. Interestingly, PCSK9 deficiency resulted in changes of several lipid classes in the adult cortex and cerebellum. Despite the observed changes, PCSK9 KO mice had unchanged behavior compared to WT controls. In conclusion, our findings demonstrate that altered PCSK9 levels do not compromise brain development or function in mice, and are in line with clinical trials showing that PCSK9 inhibitors have no adverse effects on cognitive function.

Kaufman oculocerebrofacial syndrome (KOS) is an autosomal recessive developmental disorder. Inactivating mutations in UBE3B, an E3 ubiquitin ligase gene are causative for KOS. We have reported that towards postnatal week three, its murine ortholog, Ube3b, acts as a negative regulator of the number of dendritic spines. In this study, we investigated the role of Ube3b at the synapse in the young adult mice. With an improved estimation method, images from the hippocampal CA1 and CA2 regions acquired with 3D Stimulated Emission Depletion (3D-STED) microscopy were used to quantify the excitatory synapse numbers. In the young adult mice, the excitatory synapse density was decreased in brain-specific Ube3b conditional knockout mice as compared to the control. Our results indicate the novel role of Ube3b in the maintenance of synapse numbers in the young adult period.

Background: Autophagy is a stress response mechanism that causes cellular components to degrade. Its defects were associated with multiple pathologies, including cancers. Thyroid cancer is known to be the most prevalent form of malignant neoplasm among endocrine tumors. The aim of the study was to seek and comprehensively explore the role of autophagy related genes and proteins play in thyroid cancers through bioinformatics analysis with their detection in the tissue samples.

Methods: Bioinformatics analysis was performed to investigate autophagy related proteins and genes involvement in thyroid cancer progression. The experimental verification was done in cancer samples of one hundred and three patients with thyroid pathology included in the study. The miR-125blevel was detected by PCR in real time.

Results and discussion: The bioinformatics analysis verified the miR-125b as a regulatory mechanism in autophagy. Its expression in patients with PTC was reduced by 6.75 times in cancer patients compared to the patients with benign tumors. The BRAFV600E mutations were associated with a decrease in hsa-miR-125b expression by 12.67 times compared to tumors with the wild-type gene.

Conclusions: Our findings revealed involvement of the autophagy related proteins in cancer progression. The significant mechanisms of regulation are non-coding RNA sequences implicated in a variety of oncogenic processes. We found that miR-125b is a potential maker in thyroid cancer invasion, BRAV600E mutational status and risk of recurrence.

The LDLR locus has clinical significance for lipid metabolism, Mendelian familial hypercholesterolemia (FH), and common lipid metabolism-related diseases (coronary artery disease and Alzheimer's disease), but its intronic and structural variants are underinvestigated. The aim of this study was to design and validate a method for nearly complete sequencing of the LDLR gene using long-read Oxford Nanopore sequencing technology (ONT). Five PCR amplicons from LDLR of three patients with compound heterozygous FH were analyzed. We used standard workflows of EPI2ME Labs for variant calling. All rare missense and small deletion variants detected previously by massively parallel sequencing and Sanger sequencing were identified using ONT. One patient had a 6976 bp deletion (exons 15 and 16) that was detected by ONT with precisely located breakpoints between AluY and AluSx1. Trans-heterozygous associations between mutation c.530C>T and c.1054T>C, c.2141-966_2390-330del, and c.1327T>C, and between mutations c.1246C>T and c.940+3_940+6del of LDLR, were confirmed. We demonstrated the ability of ONT to phase variants, thereby enabling haplotype assignment for LDLR with personalized resolution. The ONT-based method was able to detect exonic variants with the additional benefit of intronic analysis in one run. This method can serve as an efficient and cost-effective tool for diagnosing FH and conducting research on extended LDLR haplotype reconstruction.

Objective: To examine the extent to which sex chromosomes are included in current noninvasive prenatal testing (NIPT) and the reporting practices with respect to fetal chromosomal sex and sex chromosome aberrations (SCAs), in addition to an update on the general implementation of NIPT.

Method: A questionnaire addressing the research objectives was distributed by email to fetal medicine and clinical genetics experts in Asia, Australia, Europe and the USA.

Results: Guidelines on NIPT are available in the majority of the included countries. Not all existing guidelines address reporting of fetal chromosomal sex and SCAs. In most settings, NIPT frequently includes sex chromosomes (five Australian states, China, Hong Kong, Israel, Singapore, Thailand, USA and 23 of 31 European countries). This occurs most often by default or when parents wish to know fetal sex. In most settings, a potential SCA is reported by stating the risk hereof as "low" or "high" and/or by naming the SCA. Less than 50% of all pregnant women receive NIPT according to respondents from three Australian states, China, Israel, Singapore, Thailand and 24 of 31 European countries. However, this percentage, the genomic coverage of NIPT and its application as primary or secondary screening vary by setting.

Conclusion: In most of the studied countries/states, NIPT commonly includes sex chromosomes. The reporting practices concerning fetal chromosomal sex and SCAs are diverse and most commonly not addressed by guidelines. In general, NIPT is variably implemented across countries/states.

Цель: описание клинического случая проведения программы вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) с преимплантационным генетическим тестированием (ПГТ) спиноцеребеллярной атаксии первого типа (СЦА1) в сочетании с преимплантационным хромосомным анализом. Методы. Планирование и проведение ПГТ выполнено для супружеской пары (30 и 31 год) из Республики Саха (Якутия) с риском СЦА1 у супруги. Нами была разработана система для ПГТ моногенного заболевания (ПГТ-М), включающая анализ патогенного варианта гена ATXN1 (NM_000332.3(ATXN1):c.589_591CAG(36_38) (p.Gln208_His209ins(Gln)n) и полиморфных STR-маркеров, сцепленных с геном ATXN1. Для подготовительного этапа использовали ДНК, выделенную из крови пациентки и супруга, сестры и отца пациентки, а также здорового неродственного донора. Исследование выполняли методом двухраундовой ПЦР с детекцией фрагментным анализом. Разработанную систему валидировали на образцах единичных клеток. Стимуляцию овуляции и эмбриологические процедуры в ходе программы ВРТ выполняли по стандартным протоколам, оплодотворение проводили методом ИКСИ. Биопсию эмбрионов выполняли на 5-е сутки развития. Полногеномную амплификацию (ПГА) ДНК из образцов трофэктодермы эмбрионов выполняли по технологии множественного замещения цепи (MDA). Полученный продукт ПГА использовали для ПГТ-М по разработанной на подготовительном этапе системе и для хромосомного микроматричного анализа анеуплоидии (ПГТ-А). Перенос размороженного эмбриона выполнен с учетом результатов ПГТ. Результаты. Разработанная система ПГТ-М включала анализ фрагмента гена ATXN1, несущего CAG-повторы и анализ 9 информативных маркеров STR, фланкирующих ген. В программе ВРТ получено 5 зрелых ооцитов. Три эмбриона, достигших стадии бластоцисты, были биопсированы; для них была выполнена ПГА и ПГТ-М. Мутантный аллель хорошо идентифицировался в двух эмбрионах. Один из эмбрионов был определен как нормальный по генотипу ATXN1 и материнскому STR-гаплотипу. Для одного нормального эмбриона было выполнено ПГТ-А, результат которого показал нормальный хромосомный статус. Эмбрион был перенесен в полость матки. Результаты ХГЧ (хорионического гонадотропина человека) подтвердили имплантацию эмбриона. Заключение. Представленный нами клинический случай демонстрирует успешное проведение программы ВРТ с ПГТ в отношении СЦА1 в сочетании с анализом ПГТ-А.

Цель: описание семейного случая атаксии-телеангиэктазии. Методы. Проведено обследование двух братьев с атактическим синдромом неясного генеза. Молекулярно-генетическое исследование выполнено методом полногеномного секвенирования (ООО Эвоген, г. Москва). Результаты. Проведено клиническое обследование и молекулярно-генетическое тестирование пациента в возрасте 1 год 9 месяцев с симптомами атаксии и иммунодефицитным состоянием и его родного брата (6 лет 9 месяцев). Обнаружены 2 варианта нуклеотидной последовательности гена АТМ в компаунд-гетерозиготном состоянии: в экзоне 40, приводящий к преждевременной терминации синтеза белка р.Glu1978Ter (отцовского происхождения), и в экзоне 58, приводящий к преждевременной терминации синтеза белка р.Arg2849Ter (материнского происхождения). Указанные варианты описаны в компаунд-гетерозиготном и гомозиготном состоянии у пациентов с атаксией-телеангиэктазией. Заключение. Установление точного диагноза пациентам позволит своевременно определить план наблюдения, который является междисциплинарным, а также эффективно проводить профилактические и реабилитационные мероприятия. Проведено медико-генетическое консультирование семьи, уточнен прогноз для членов семьи.

Преэклампсия (ПЭ) встречается в 2-8% беременностей и является одной из важнейших причин материнской и перинатальной заболеваемости и смертности в мире. Многочисленными исследованиями продемонстрировано, что в основе развития ПЭ лежит нарушение процессов плацентации, связанное с патологической инвазией трофобласта и снижением ремоделирования спиральных артерий миометрия. Однако молекулярные механизмы и факторы генетической детерминации данного наблюдения все еще остаются не ясными. В представленной работе на примере ПЭ апробирован системный подход к поиску перспективных биомаркеров гестационных осложнений, основанный на комбинации геномных, транскриптомных и биоинформатических методов. Данный подход продемонстрировал свою эффективность и позволил обнаружить новые генетические маркеры ПЭ, а также выявить значимую роль регуляторных участков генома человека в подверженности к изученной акушерской патологии.

В работе изучен вклад полиморфизма митохондриальной ДНК (мтДНК) в предрасположенность к развитию сахарного диабета 1 типа (СД1) и его осложнений. Исследование было проведено в группе больных СД1 (n=396) и популяционной выборке жителей г. Томска (424 человека). Полиморфизм мтДНК изучали путём секвенирования гипервариабельного сегмента D-петли мтДНК и дальнейшей классификации гаплотипов мтДНК по известным гаплогруппам. В результате исследования выявлен протективный эффект редкой гаплогруппы W для развития СД1 (OR=0,28 (95% ДИ 0,09-0,85), p=0,03) и рисковый эффект гаплогруппы T для развития нейропатии при СД1 (OR=1,72 (95% ДИ 1,04-2,87), p=0,048).