Next generation sequencing reveals a novel nonsense mutation in MSX1 gene related to oligodontia

BIELIK, Peter, Ondřej BONCZEK, Přemysl KREJČÍ, Tomáš ZEMAN, Lydie IZAKOVIČOVÁ HOLLÁ, Jiří VANĚK and Omar ŠERÝ. Next generation sequencing reveals a novel nonsense mutation in MSX1 gene related to oligodontia. In XX. setkání biochemiků a molekulárních biologů. 2019.

Basic information

• Original name: Next generation sequencing reveals a novel nonsense mutation in MSX1 gene related to oligodontia
• Authors: BIELIK, Peter, Ondřej BONCZEK, Přemysl KREJČÍ, Tomáš ZEMAN, Lydie IZAKOVIČOVÁ HOLLÁ, Jiří VANĚK and Omar ŠERÝ.
• Edition: XX. setkání biochemiků a molekulárních biologů, 2019.

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Presentations at conferences
• Field of Study: 10603 Genetics and heredity
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• Organization unit: Faculty of Science

Abstract

Tooth agenesis is one of the most common craniofacial disorders in humans. More than 350 genes have been associated with teeth development. In this study, we enrolled 60 child patients (age 13 to 17) with various types of tooth agenesis. Whole gene sequences of PAX9, MSX1, AXIN2, EDA, EDAR and WNT10a genes were sequenced by next generation sequencing on the Illumina MiSeq platform. We found previously undescribed heterozygous nonsense mutation g.8177G>T (c.610G>T) in MSX1 gene in one child. Mutation was verified by Sanger sequencing. Sequencing analysis was performed in other family members of the affected child. All family members carrying g.8177G>T mutation suffered from oligodontia (missing more than 6 teeth excluding third molars). Mutation g.8177G>T leads to a stop codon (p.E204X) and premature termination of Msx1 protein translation. Based on previous in vitro experiments on mutation disrupting function of Msx1 homeodomain, we assume that the heterozygous g.8177G>T nonsense mutation affects the amount and function of Msx1 protein and leads to tooth agenesis.

Abstract (in Czech)

Agenesis zubů je jedním z nejčastějších kraniofaciálních poruch u lidí. S vývojem zubů bylo spojeno více než 350 genů. V této studii jsme zaregistrovali 60 dětských pacientů (ve věku 13 až 17 let) s různými typy ageneze zubů. Celé genové sekvence genů PAX9, MSX1, AXIN2, EDA, EDAR a WNT10a byly sekvenovány metodou sekvenování další generace na platformě Illumina MiSeq. Našli jsme dříve nepopsanou heterozygotní nesmyslnou mutaci g.8177G>T (c.610G>T) v genu MSX1 u jednoho dítěte. Mutace byla ověřena sekvenováním podle Sangerovy metody. Sekvenční analýza byla provedena u dalších členů rodiny postiženého dítěte. Všichni členové rodiny nesoucí mutaci g.8177G>T trpěli oligodontií (chybí více než 6 zubů vyjma třetích molárů). Mutace g.8177G>T vede k stop kodonu (p.E204X) a předčasnému ukončení translace proteinu Msx1. Na základě předchozích in vitro experimentů s mutací narušující funkci homeodomény Msx1 předpokládáme, že heterozygotní nesmyslná mutace g.8177G>T ovlivňuje množství a funkci proteinu Msx1 a vede k agenezi zubů.

Links

• NT11420, research and development project: Name: Molekulární diagnostika hypodoncie a možnosti zubních autotransplantací