A novel Splice Site Mutation in ADGVR1 Detected in Palestinian Family with Hearing Loss by Next Generation Sequencing

Abstract

Background: hereditary deafness is a genetically heterogeneous trait. To date, 60 genes that have been identified that cause nonsyndromic hearing loss. The extreme genetic heterogeneity of deafness makes the ability to diagnose and define the mutation by conventional method costly and time-consuming. Therefore we employed next generation sequencing to identify the causative gene and mutation in a Palestinian family with congenital inherited hearing loss. Methods: Targeted next generation exome sequencing was performed to detect (a) mutation(s) responsible for hearing loss in this family after excluding all known deafness causing mutations in Palestinian population employing standard sanger sequencing method. Sanger sequencing method was also employed to validate next generation exome sequencing data and genotype to phenotype segregation and to analyze100 normal and 263 hearing loss Palestinian controls. Also functional assay was performed to determine the effect of the mutation on mRNA level. Results: Targeted exome sequencing revealed acceptor splicing mutation in ADGVR1 (p.G2898A). Sanger sequencing indicates that this mutation segregate with the hearing loss in this family under an autosomal recessive mode of inheritance. cDNA analysis shows skipping of exon 13, 14 completely with deletion of 114 aa from Calx B domain of ADGVR1. Conclusion: A novel splicing site mutation detected in ADGRV1 gene by next generation sequencing in Palestinian family with hearing loss, this mutation affect the splicing of mRNA resulting in skipping of (exon 13 and 14) of ADGRV1 gene. Keywords: Next-generation sequencing (NGS), Hearing loss, Heterogeneous, ADGRV

الصمم الوارثي يعتبر من أكثر الأمراض الوراثية تعقيدا حيث أنه هناك أكثر من ستين جينا لها علاقة بفقدان السمع حتى الان نظرا للتعقيد في عملية فقدان السمع فان الكشف عن الطفرات المسببة باستخدام الطرق التقليدية يعد أمرا مكلفا ويحتاج لوقت طويل، ولكن باستخدام تقنية Next Generation Sequencing ( NGS) تمكن الباحثين كم حل مشكلة الفحوصات التقليدية ومن ثم توفير الوقت والمال اللازمين لعمل تلك الفحوصات. الهدف الرئيسي في هذه الدراسة معرفة الجين المسبب لعملية فقدان السمع الوراثي في إحدى العائلات الفلسطينية. في هذه الدراسة تم فحص جميع الجينات المسؤولة عن فقدان السمع في العائلات الفلسطينية ولم يظهر أي من هذه الجينات له علاقة بفقدان السمع في هذه العائلة الفلسطينية ولكن باستخدام تقنية (NGS) التي تفحص 246جينا لها علاقة بفقدان السمع فلقد تم تحديد الجين المسؤول عم هذا الخلل في إحدى العائلات الفلسطينية وكذلك تم استخدام ( Sanger Sequencing) لتأكيد نتائج (NGS) واكتشاف كيفية انتقال الطفرة المسؤولة عن فقدان السمع من الآباء الحاملين لها إلى الأبناء المصابين في تلك العائلة. كشفت تقنية (NGS) عن وجود طفرة في الجين (ADGRV1) تؤثر هذه الطفرة على عملية معالجة RND وينتج عن هذا حذف (exon 14,15) من هذا الجين مما يؤدي إلى فقدان 114 حمض أميني من البروتين النهائي الناتج عن ترجمة هذا الجين من قواعد نيتروجينية إلى أحماض أمينية.