МУЛЬТИОМНИЙ ПАТЕРН РЕГУЛЯТОРНИХ ЕФЕКТІВ ГЕНА TMPRSS2 (RS12329760): MQTL, PQTL ТА TUQTL ПРИ COVID-19
DOI:
https://doi.org/10.24061/2413-0737.30.2.118.2026.7Ключові слова:
COVID-19; ген TMPRSS2 (rs12329760); локуси кількісних ознак метилювання (mQTL); локуси кількісних ознак білка (pQTL); локуси кількісних ознак використання транскрипту (tuQTL); серинова протеаза; ферменти; механізми; запалення; SARS-CoV-2Анотація
Мета роботи – проаналізувати мультиомні характеристики регуляторних ефектів гена TMPRSS2 (rs12329760) – mQTL, pQTL та tuQTL, а також дослідити їх потенційний вплив на молекулярні шляхи, пов'язані з COVID-19.
Матеріал і методи. Генотипування локусу гена TMPRSS2 (rs12329760) проведено в 48 пацієнтів з легким перебігом та 72 пацієнтів із COVID-19 середнього та тяжкого ступеня. Геномну ДНК екстраговано з лейкоцитів периферичної крові, а алельну дискримінацію цільового SNP проведено за допомогою RT-PCR. Асоціації mQTL, pQTL та tuQTL гена rs12329760 (TMPRSS2) ідентифіковані за допомогою бази даних QTLbase у межах cis-вікна ±10 Мб (chr21:42852497, hg19). Для кожної асоціації були отримані розміри ефектів (β), стандартні помилки (SE) та p-значення. Анотацію генів та транскриптів, включаючи ідентифікатори ENSG та ENST, перевірено за допомогою Ensembl (GRCh37/hg19) для забезпечення стандартизованої номенклатури генів та точного картування на рівні транскриптів.
Результати. Виявлено, що у крові хворих rs12329760 гена TMPRSS2 пов'язаний зі змінами метилювання в локусі MX1 (cg10833439), де ефективний алель T пригнічував активність mQTL (β=-0,0086; p=1,680e-4). У префронтальній корі rs12329760 показав позитивний, хоча й статистично незначущий, зв'язок із рівнями MX1 pQTL (β=0,0679–0,0588; p=0,0539–0,0871), що вказує на можливу контекстно-залежну протеомну модуляцію. У стовбурових клітинах iPSC також було виявлено, що rs12329760 гена TMPRSS2 пов'язаний з 21 асоціацією використання цис-регуляторного транскрипту, що охоплюють 11 поліморфних локусів. Варіант продемонстрував двонаправлені ефекти tuQTL: пригнічення транскриптів BACE2 (ENST00000330333), MX1 (ENST00000486275; ENST00000619682) та C2CD2 (ENST00000482084) (β=-0.5201–-0.2906; p=0.0075–8.660e-5), одночасно посилюючи альтернативні ізоформи транскриптів BACE2 (ENST00000491838), C2CD2 (ENST00000467074) та MX1 (ENST00000490220) (β=0.4545–0.2525; p=0.0065–9.260e-4).
Висновки. Таким чином, мультиомний аналіз даних mQTL, pQTL та tuQTL підтверджує функціональне значення rs12329760 гена TMPRSS2 як регуляторного генетичного модифікатора, а виявлена двонаправлена модуляція MX1 та інших імуноасоційованих генів вказує на її можливий вплив на шляхи противірусної відповіді, пов'язані з інфекцією SARS-CoV-2.
Посилання
Chow EJ, Uyeki TM, Chu HY. The effects of the COVID-19 pandemic on community respiratory virus activity. Nat Rev Microbiol. 2023 Mar;21(3):195-210. https://doi.org/10.1038/s41579-022-00807-9
Sydorchuk L, Sokolenko M, Škoda M, Lajcin D, Vyklyuk Y, Sydorchuk R, et al. Management of Severe COVID-19 Diagnosis Using Machine Learning. Computation. 2025;13(10):238. https://doi.org/10.3390/computation13100238
Fernández-de-Las-Peñas C, Arendt-Nielsen L, Díaz-Gil G, Gómez-Esquer F, Gil-Crujera A, Gómez-Sánchez SM, et al. Genetic Association between ACE2 (rs2285666 and rs2074192) and TMPRSS2 (rs12329760 and rs2070788) Polymorphisms with Post-COVID Symptoms in Previously Hospitalized COVID-19 Survivors. Genes (Basel). 2022 Oct 24;13(11):1935. https://doi.org/10.3390/genes13111935
Ravikanth V, Sasikala M, Naveen V, Latha SS, Parsa KVL, Vijayasarathy K, et al. A variant in TMPRSS2 is associated with decreased disease severity in COVID-19. Meta Gene. 2021 Sep;29:100930. https://doi.org/10.1016/j.mgene.2021.100930
Paniri A, Hosseini MM, Akhavan-Niaki H. First comprehensive computational analysis of functional consequences of TMPRSS2 SNPs in susceptibility to SARS-CoV-2 among different populations. J Biomol Struct Dyn. 2021 Jul;39(10):3576-93. https://doi.org/10.1080/07391102.2020.1767690
Sokolenko M, Sydorchuk L, Sokolenko A, Sydorchuk R, Kamyshna I, Sydorchuk A, et al. Antiviral Intervention of COVID-19: Linkage of Disease Severity with Genetic Markers FGB (rs1800790), NOS3 (rs2070744) and TMPRSS2 (rs12329760). Viruses. 2025;17(6):792. https://doi.org/10.3390/v17060792
Telles AFC, Menezes Junior BS, Dos Santos CA, Alves MRM, Sena LOC, Cipolotti R. Genetic Association Between TMPRSS2 Polymorphisms and COVID-19 Severity in Brazilian Health Workers. Viruses. 2025 Dec 5;17(12):1587. https://doi.org/10.3390/v17121587
de Andrade CC, Silva ATP, Vasconcelos LRS, Oliveira PRS, de Souza CDF, da Costa Armstrong A, et al. A Polymorphism in the TMPRSS2 Gene Increases the Risk of Death in Older Patients Hospitalized with COVID-19. Viruses. 2022 Nov 18;14(11):2557. https://doi.org/10.3390/v14112557
Dong XX, Chen DL, Chen HM, Li DL, Hu DN, Lanca C, et al. DNA methylation biomarkers and myopia: a multi-omics study integrating GWAS, mQTL and eQTL data. Clin Epigenetics. 2024 Nov 13;16(1):157. https://doi.org/10.1186/s13148-024-01772-1
Sokolenko M, Sydorchuk L. Tkanynno-spetsyfichna eQTL-modul'ovana rehuliatsiia varianta TMPRSS2 (rs12329760) ta yoho potentsiina rol' u spryiniatlyvosti do COVID-19 [Tissue-specific eQTL-modulated regulation of the TMPRSS2 variant (rs12329760) and its potential role in susceptibility to COVID-19]. ScienceRise: Medical Science. 2025 Dec 4;65:24-9. https://doi.org/10.15587/2519-4798.2025.348232 (in Ukrainian).
Wang N, Hu Y, Wang Z. Regulation of alternative splicing: Functional interplay with epigenetic modifications and its implication to cancer. Wiley Interdiscip Rev RNA. 2023 Sep 12:e1815. https://doi.org/10.1002/wrna.1815
Kubota N, Suyama M. Mapping of promoter usage QTL using RNA-seq data reveals their contributions to complex traits. PLoS Comput Biol. 2022 Aug 29;18(8):e1010436. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1010436
Ahmad SJ, Feigen CM, Vazquez JP, Kobets AJ, Altschul DJ. Neurological Sequelae of COVID-19. J Integr Neurosci. 2022 Apr 6;21(3):77. https://doi.org/10.31083/j.jin2103077
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 М.О. Соколенко, Л.П. Сидорчук
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
