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Genetic variations in G-quadruplex forming sequences affect the transcription of human disease-related genes

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dc.citation.titleNucleic Acids Research
dc.citation.volume51
dc.creatorLorenzatti, Agustín
dc.creatorPiga, Ernesto José
dc.creatorGismondi, Mauro
dc.creatorBinolfi, Andrés
dc.creatorMargarit, Ezequiel
dc.creatorCalcaterra, Nora B.
dc.creatorArmas, Pablo
dc.date.accessioned2024-05-17T13:31:22Z
dc.date.available2024-05-17T13:31:22Z
dc.date.issued2023-11-01
dc.description.abstractGuanine-rich DNA strands can fold into non-canonical four-stranded secondary structures named G-quadruplexes (G4s). G4s folded in proximal promoter regions (PPR) are associated either with positive or negative transcriptional regulation. Given that single nucleotide variants (SNVs) affecting G4 folding (G4-Vars) may alter gene transcription, and that SNVs are associated with the human diseases’ onset, we undertook a novel comprehensive study of the G4-Vars genome-wide (G4-variome) to find disease-associated G4-Vars located into PPRs. We developed a bioinformatics strategy to find disease-related SNVs located into PPRs simultaneously overlapping with putative G4-forming sequences (PQSs). We studied five G4-Vars disturbing in vitro the folding and stability of the G4s located into PPRs, which had been formerly associated with sporadic Alzheimer’s disease (GRIN2B), a severe familiar coagulopathy (F7), atopic dermatitis (CSF2), myocardial infarction (SIRT1) and deafness (LHFPL5). Results obtained in cultured cells for these five G4-Vars suggest that the changes in the G4s affect the transcription, potentially contributing to the development of the mentioned diseases. Collectively, data reinforce the general idea that G4-Vars may impact on the different susceptibilities to human genetic diseases’ onset, and could be novel targets for diagnosis and drug design in precision medicine.
dc.description.filFil: Lorenzatti, Agustín. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (CONICET-IBR); Argentina.
dc.description.filFil: Piga, Ernesto José. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (CONICET-IBR); Argentina.
dc.description.filFil: Gismondi, Mauro. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos (CONICET-CEFOBI); Argentina.
dc.description.filFil: Binolfi, Andrés. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (CONICET-IBR); Argentina.
dc.description.filFil: Binolfi, Andrés. Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica (PLABEM), Ocampo y Esmeralda; Argentina.
dc.description.filFil: Margarit, Ezequiel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos (CONICET-CEFOBI); Argentina.
dc.description.filFil: Calcaterra, Nora B. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (CONICET-IBR); Argentina.
dc.description.filFil: Armas, Pablo. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (CONICET-IBR); Argentina.
dc.description.sponsorshipAgencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica: PICT 2016-0671, PICT 2017-0976, PICT 2019-1662
dc.description.sponsorshipConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas: 2015-0170
dc.description.sponsorshipUniversidad Nacional de Rosario: BIO573
dc.format.extent12124–12139
dc.identifier.issn1362-4962
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/2133/27062
dc.language.isoen
dc.publisherOxford University Press
dc.relation.publisherversionhttps://doi.org/10.1093/nar/gkad948
dc.relation.publisherversionhttps://academic.oup.com/nar/article/51/22/12124/7335746?login=true
dc.rightsopenAccess
dc.rights.holderLorenzatti, Agustín
dc.rights.holderPiga, Ernesto José
dc.rights.holderGismondi, Mauro
dc.rights.holderBinolfi, Andrés
dc.rights.holderMargarit, Ezequiel
dc.rights.holderCalcaterra, Nora B.
dc.rights.holderArmas, Pablo
dc.rights.holderUniversidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas
dc.rights.textAttribution-NonCommercial 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
dc.subjectDNA
dc.subjectG-quadruplexes
dc.subjectGene expression regulation
dc.subjectGenetic variation
dc.subjectHumans
dc.subjectPromoter regions
dc.titleGenetic variations in G-quadruplex forming sequences affect the transcription of human disease-related genes
dc.typearticulo
dc.type.collectionarticulo
dc.type.versionpublishedVersion

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