Published October 15, 2013 | Version v1
Journal article

Dysregulation of 4q35- and muscle-specific genes in fetuses with a short D4Z4 array linked to facio-scapulo-humeral dystrophy

Others:
Génétique Médicale et Génomique Fonctionnelle (GMGF) ; Aix Marseille Université (AMU)-Assistance Publique - Hôpitaux de Marseille (APHM)- Hôpital de la Timone [CHU - APHM] (TIMONE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre de recherche en myologie ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Association française contre les myopathies (AFM-Téléthon)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Aix-Marseille Université - Faculté de médecine (AMU MED) ; Aix Marseille Université (AMU)
Centre de référence des maladies neuromusculaires et de la SLA ; Hôpital de la Timone [CHU - APHM] (TIMONE)
Service d'Anatomie et Cytologie Pathologiques ; Assistance Publique - Hôpitaux de Marseille (APHM)- Hôpital de la Timone [CHU - APHM] (TIMONE)
Service de néphrologie pédiatrique [CHU Necker] ; Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-CHU Necker - Enfants Malades [AP-HP] ; Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)
Institut de Myologie ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Association française contre les myopathies (AFM-Téléthon)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Lattice - Langues, Textes, Traitements informatiques, Cognition - UMR 8094 (Lattice) ; Université Sorbonne Nouvelle - Paris 3-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Département Littératures et langage - ENS Paris (LILA) ; École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)
Service de neurochirurgie ; Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Assistance Publique - Hôpitaux de Marseille (APHM)- Hôpital de la Timone [CHU - APHM] (TIMONE)
Institut de signalisation, biologie du développement et cancer (ISBDC) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
Département de génétique médicale [Hôpital de la Timone - APHM] ; Aix Marseille Université (AMU)-Assistance Publique - Hôpitaux de Marseille (APHM)- Hôpital de la Timone [CHU - APHM] (TIMONE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)

Description

Facio-scapulo-humeral dystrophy (FSHD) results from deletions in the subtelomeric macrosatellite D4Z4 array on the 4q35 region. Upregulation of the DUX4 retrogene from the last D4Z4 repeated unit is thought to underlie FSHD pathophysiology. However, no one knows what triggers muscle defect and when alteration arises. To gain further insights into the molecular mechanisms of the disease, we evaluated at the molecular level, the perturbation linked to the FSHD genotype with no a priori on disease onset, severity or penetrance and prior to any infiltration by fibrotic or adipose tissue in biopsies from fetuses carrying a short pathogenic D4Z4 array (n 5 6) compared with fetuses with a non-pathogenic D4Z4 array (n 5 21). By measuring expression of several muscle-specific markers and 4q35 genes including the DUX4 retrogene by an RT-PCR and western blotting, we observed a global dysregulation of genes involved in myogenesis including MYOD1 in samples with <11 D4Z4. The DUX4-fl pathogenic transcript was detected in FSHD biopsies but also in controls. Importantly, in FSHD fetuses, we mainly detected the non-spliced DUX4-fl isoform. In addition, several other genes clustered at the 4q35 locus are upregulated in FSHD fetuses. Our study is the first to examine fetuses carrying an FSHD-linked genotype and reveals an extensive dysregulation of several muscle-specific and 4q35 genes at early development stage at a distance from any muscle defect. Overall, our work suggests that even if FSHD is an adult-onset muscular dystrophy, the disease might also involve early molecular defects arising during myogenesis or early differentiation.

Abstract

International audience

Additional details

Created:
February 28, 2023
Modified:
November 28, 2023