引言
RDDC RNA剪接预测模型生物信息AI工具在解析复杂遗传模式,特别是涉及非经典剪接位点和顺式(in cis)变异的致病机制中,展现了关键价值。在一项针对反复产前关节挛缩症(与先天性线状体肌病 NM 相关)家系的研究中,该工具成功预测了位于NEB基因的两个新型in cis非经典剪接变异的协同效应。RDDC的预测结果(外显子内部17bp缺失)随后被迷你基因(minigene)实验精确验证,不仅阐明了这些"意义未明变异"(VUS)的致病性,也为该家庭的遗传咨询和产前诊断提供了核心依据。
研究挑战:WES发现罕见的顺式双剪接VUS
本研究的挑战源于一个有反复不良孕产史的家庭,其第一胎和第三胎均因严重的胎儿关节挛缩而引产。为了明确遗传病因,研究团队对第三胎胎儿及父母进行了trio-WES。结果在胎儿的NEB基因中发现了复合杂合变异:一个是来自父亲的已知致病性移码突变 c.19049_19050delCA;另一组则更为复杂,是来自母亲的两个位于同一条染色体(顺式, in cis)的新型变异:c.24871G>T(位于外显子178)和 c.24871-10C>G(位于上游内含子177)。这两个in cis变异均位于非经典剪接区域,在人群数据库中未见报道,被ACMG评级为VUS。要理解胎儿的发病机制,必须阐明这两个顺式变异如何共同影响NEB基因的mRNA剪接。
RDDC精准预测:揭示协同激活隐蔽剪接位点
为评估这两个in cis VUS的潜在致病机制,研究人员使用了RDDC RNA剪接预测模型生物信息AI工具,并结合了HSF。RDDC的预测结果揭示了一个精巧的分子机制:
变异效应分析
1. c.24871G>T(外显子变异):预测其会破坏外显子178末端的真实剪接受体位点,并激活下游17 bp处的一个隐蔽剪接受体位点。
2. c.24871-10C>G(内含子变异):预测其会降低原剪接受体位点的评分(从0.981降至0.9011),提示可能破坏了剪接调控元件,并可能协同c.24871G>T变异共同促进了下游隐蔽剪接受体位点的激活。
协同效应预测
综合来看,RDDC预测这两个in cis变异协同作用,最终导致外显子178内部缺失17 bp (r.25063_25079del)。
实验验证:证实RDDC预测的准确性
研究团队迅速通过体外迷你基因实验对RDDC的预测进行了验证。将包含这两个in cis突变的载体转染HEK293T和HeLa细胞后,RT-PCR和测序结果显示,除了产生全长转录本外,主要产生了一种异常转录本,该转录本精确地缺失了外显子178的17 bp。
验证结果
这一实验结果与RDDC预测的分子后果完全一致。这个17 bp的缺失会导致读码框移位和提前终止密码子(p.(Val8291Phefs*35)),产生截短的功能失常蛋白。In silico预测与in vitro实验的完美契合,成功将这两个in cis VUS重新分类为"可能致病"(LP)。
案例启示
本案例有力地证明,RDDC RNA Splicer是解析复杂剪接变异(包括非经典位点、顺式变异)致病机制的强大工具。它能够精准预测变异对剪接信号和调控元件的影响及其协同效应,为后续功能验证提供清晰的靶点。这种"WES + RDDC预测 + 功能验证"的模式,对于提高产前关节挛缩症等遗传病的诊断率,以及为受累家庭提供准确的遗传咨询和生殖选择(如PGT)至关重要。
临床意义
该案例展示了RDDC在以下方面的重要价值:
- 精准预测非经典剪接位点变异的致病机制
- 揭示in cis变异的协同效应
- 为VUS重新分类提供科学依据
- 指导功能验证实验设计
- 支持遗传咨询和产前诊断决策
内容来源与免责声明
本文是对以下科学研究的编译和解读,旨在展示 RDDC 生信工具在其中的应用。所有研究数据和结论归原作者和出版物所有。
原始文献
Liu Y, Xu J, Lv Q, et al. Case report: identification of one frameshift variant and two in cis non-canonical splice variants of NEB gene in prenatal arthrogryposis. Frontiers in Genetics. 2023 Sep 13;14:1255850.






