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TTC12 loss-of-function mutations cause primary ciliary dyskinesia and unveil distinct dynein assemblymechanisms in motile cilia versus flagella

Authors :
THOMAS, Lucie
Bouhouche, Khaled
Whitfield, Marjorie
Thouvenin, Guillaume
Coste, André
Louis, Bruno
Szymanski, Claire
Bequignon, Emilie
Papon, Jean-François
Castelli, Manon
Lemullois, Michel
Dhalluin, Xavier
Drouin-Garraud, Valérie
Montantin, Guy
Tissier, Sylvie
Duquesnoy, Philippe
Copin, Bruno
Dastot - Le Moal, Florence
Couvet, Sandrine
Barbotin, Anne Laure
Faucon, Catherine
Honoré, Isabelle
Maitre, Bernard
Beydon, Nicole
Tamalet, Aline
Rives, Nathalie
Koll, France
Escudier, Estelle
Tassin, Anne-Marie
Touré, Aminata
Mitchell, Valerie
Amselem, Serge
Legendre, Marie
Couvet, Sandrine
Maladies génétiques d'expression pédiatrique (U933)
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Trousseau [APHP]
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)
Gif-sur-Yvette
Institute for Advanced Biosciences / Institut pour l'Avancée des Biosciences (Grenoble) (IAB)
Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Etablissement français du sang - Auvergne-Rhône-Alpes (EFS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Hôpital Trousseau
Centre Hospitalier Régional Universitaire de Tours (CHRU Tours)
Hôpital Henri Mondor
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpital Henri Mondor-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)
Centre Hospitalier Intercommunal de Créteil (CHIC)
IMRB - 'Biomechanics and Respiratory Apparatus' [Créteil] (U955 Inserm - UPEC)
Institut Mondor de Recherche Biomédicale (IMRB)
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-IFR10-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-IFR10-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)
Service d'ORL et de Chirurgie Cervico-Faciale (LILLE - ORL et CCF)
Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)
Service d’ORL et de chirurgie cervico-faciale [CHU Le Kremlin-Bicêtre]
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-AP-HP Hôpital Bicêtre (Le Kremlin-Bicêtre)
Clinique de pneumologie [CHRU Lille]
Service de génétique [Rouen]
CHU Rouen
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Normandie Université (NU)
CHU Trousseau [APHP]
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)
Department of Reproductive Biology and Spermiology-CECOS Lille, University Medical Center, Lille, 59037, France.
Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)
Service de pneumologie [CHU Cochin]
Hôpital Cochin [AP-HP]
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)
Maladies génétiques d'expression pédiatrique [CHU Trousseau] (Inserm U933)
UF de Génétique moléculaire [CHU Trousseau]
Source :
Assises de Génétique, Assises de Génétique, Feb 2022, Rennes (FR), France, ESHG 2022, ESHG 2022, Jun 2022, Vienne, Austria
Publication Year :
2022
Publisher :
HAL CCSD, 2022.

Abstract

International audience; Cilia and flagella are evolutionarily conserved organelles whose motility relies on the outer and inner dynein arm complexes (ODAs/IDAs). Defects in ODAs/IDAs result in primary ciliary dyskinesia (PCD), a disease characterized by recurrent airway infections and male infertility. To date PCD mutations in assembly factors cause a combined ODA/IDA defect, affecting both cilia and flagella. We identified four loss-of-function mutations in TTC12, which encodes a cytoplasmic protein, in four independent families in which affected individuals displayed a peculiar PCD phenotype characterized by the absence of ODAs and IDAs in sperm flagella, contrasting with the sole absence of IDAs in respiratory cilia. We analysed both primary cells from individuals carrying TTC12 mutations and human differentiated airway cells invalidated for TTC12 by a CRISPR-Cas9 approach, as well as TTC12 depletion in the ciliated model, Paramecium tetraureli. Our results revealed an IDA defect restricted to a subset of single-headed IDAs different in flagella and cilia, while TTC12 depletion in Paramecium tetraurelia recapitulated the sperm phenotype. Overall, our study, which identifies TTC12 as a new gene involved in PCD, unveils distinct dynein assembly mechanisms in human motile cilia versus flagella.

Details

Language :
English
Database :
OpenAIRE
Journal :
Assises de Génétique, Assises de Génétique, Feb 2022, Rennes (FR), France, ESHG 2022, ESHG 2022, Jun 2022, Vienne, Austria
Accession number :
edsair.dedup.wf.001..220c60c9d780f01c9ca18292f309839d