Abnormal PIWI-interacting RNA profile and its association with the deformed extracellular matrix of oocytes from recurrent oocyte maturation arrest patients
To depict the PIWI-interacting RNA (piRNA) profile in oocytes from patients with recurrent oocyte maturation arrest (ROMA) and explore the piRNA candidates associated with the disease. An observational study. Academic research unit. Sixteen ROMA patients who provided 140 immature oocytes that arrest...
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| Veröffentlicht in: | Fertility and sterility 2021-05, Vol.115 (5), p.1318-1326 |
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| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | eng |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Volltext |
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| container_title | Fertility and sterility |
| container_volume | 115 |
| creator | Li, Yi Liang, Zhenjie Liang, Zhongkun Yang, Xi Xia, Huayang Yu, Hao |
| description | To depict the PIWI-interacting RNA (piRNA) profile in oocytes from patients with recurrent oocyte maturation arrest (ROMA) and explore the piRNA candidates associated with the disease.
An observational study.
Academic research unit.
Sixteen ROMA patients who provided 140 immature oocytes that arrested at metaphase I, and 146 control patients who provided 420 oocytes for in vitro culture that were collected at the stages of germinal vesicle (GV), metaphase I (MI), and MII.
None.
Expression profiles of piRNA and quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR) validating data of piR-hsa-17139 and its target genes.
After the piRNA profile was established using piRNA sequencing and hierarchical clustering, the target genes of the piRNA were predicted by bioinformatics databases and matched with mRNA sequencing data. The piRNA expression profiles showed a greater quantity of differentially expressed piRNAs in the older-stage oocytes compared with the early-stage oocytes. The piRNA and mRNA sequencing data indicated that the most affected genes were mainly concentrated in the extracellular matrix (ECM) pathway. Based on the comparison of the piRNA and mRNA sequencing data, four differentially expressed piRNAs were associated with modulation of those ECM pathway genes. The qRT-PCR validation confirmed that piR-hsa-17139 was the only up-regulated piRNA, and its target ECM genes were suppressed in ROMA oocytes. The expression level of piR-hsa-17139 declined slightly while the expression of its target ECM genes plunged dramatically during the development of normal oocytes.
Conclusion(s): As the important genome monitors in gametogenesis, abnormally expressed piRNAs may affect the expression of ECM modulating genes, which subsequently contributes to ROMA.
Perfil de interacción PIWI-RNA anormal y su relación con la matriz extracelular deformada en ovocitos provenientes de pacientes con bloqueo madurativo ovocitario de repetición.
Describir el perfil de interacción PIWI-RNA (piRNA) en ovocitos de pacientes con bloqueo madurativo ovocitario de repetición (ROMA) y explorar los piRNA candidatos asociados con el trastorno.
Estudio observacional.
Unidad de investigación académica.
16 pacientes ROMA que proporcionaron 140 ovocitos inmaduros bloqueados en metafase I, y 146 pacientes controles que proporcionaron 420 ovocitos para el cultivo in vitro que fueron obtenidos en los estadios de vesícula germinal (GV), metafase I (MI) y MII.
Ninguna.
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An observational study.
Academic research unit.
Sixteen ROMA patients who provided 140 immature oocytes that arrested at metaphase I, and 146 control patients who provided 420 oocytes for in vitro culture that were collected at the stages of germinal vesicle (GV), metaphase I (MI), and MII.
None.
Expression profiles of piRNA and quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR) validating data of piR-hsa-17139 and its target genes.
After the piRNA profile was established using piRNA sequencing and hierarchical clustering, the target genes of the piRNA were predicted by bioinformatics databases and matched with mRNA sequencing data. The piRNA expression profiles showed a greater quantity of differentially expressed piRNAs in the older-stage oocytes compared with the early-stage oocytes. The piRNA and mRNA sequencing data indicated that the most affected genes were mainly concentrated in the extracellular matrix (ECM) pathway. Based on the comparison of the piRNA and mRNA sequencing data, four differentially expressed piRNAs were associated with modulation of those ECM pathway genes. The qRT-PCR validation confirmed that piR-hsa-17139 was the only up-regulated piRNA, and its target ECM genes were suppressed in ROMA oocytes. The expression level of piR-hsa-17139 declined slightly while the expression of its target ECM genes plunged dramatically during the development of normal oocytes.
Conclusion(s): As the important genome monitors in gametogenesis, abnormally expressed piRNAs may affect the expression of ECM modulating genes, which subsequently contributes to ROMA.
Perfil de interacción PIWI-RNA anormal y su relación con la matriz extracelular deformada en ovocitos provenientes de pacientes con bloqueo madurativo ovocitario de repetición.
Describir el perfil de interacción PIWI-RNA (piRNA) en ovocitos de pacientes con bloqueo madurativo ovocitario de repetición (ROMA) y explorar los piRNA candidatos asociados con el trastorno.
Estudio observacional.
Unidad de investigación académica.
16 pacientes ROMA que proporcionaron 140 ovocitos inmaduros bloqueados en metafase I, y 146 pacientes controles que proporcionaron 420 ovocitos para el cultivo in vitro que fueron obtenidos en los estadios de vesícula germinal (GV), metafase I (MI) y MII.
Ninguna.
Los perfiles de expresión de piRNA y datos validados mediante reacción cuantitativa en cadena de la polimerasa a tiempo real (qRT-PCR) de piR-hsa-17139 y sus genes diana.
Tras haber establecido el perfil de piRNA utilizando la secuenciación de piRNA y la agrupación jerárquica, los genes diana de piRNA fueron predichos por bases de datos bioinformáticos y combinados con datos de secuenciación de mRNA. Los perfiles de expresión de piRNA mostraron una mayor cantidad de diferencialmente expresados piRNAs en los estadios avanzados respecto los estadios ovocitarios tempranos. Los datos de secuenciación de piRNA y mRNA indicaron que los genes más afectados fueron principalmente concentrados en la vía de la matriz extracelular (ECM). En base a la comparación de los datos de secuenciación de piRNA y mRNA, cuatro diferencialmente expresados piRNAs fueron asociados con la modulación de genes de la vía ECM. La validación mediante qRT-PCR confirmó que piR-hsa-17139 fue el único piRNA aumentado, y que sus genes diana de ECM fueron suprimidos en ovocitos de ROMA. El nivel de expresión de piR-hsa-17139 disminuyó levemente mientras la expresión de sus genes diana de ECM cayó dramáticamente durante el desarrollo normal de los ovocitos normales.
Tal y como ocurre con los monitores importantes del genoma en la gametogénesis, los piRNAs que se expresan de forma anormal pueden afectar la expresión de genes que modulan la ECM, que posteriormente contribuyen a ROMA.</description><identifier>ISSN: 0015-0282</identifier><identifier>EISSN: 1556-5653</identifier><identifier>DOI: 10.1016/j.fertnstert.2020.11.037</identifier><identifier>PMID: 33622565</identifier><language>eng</language><publisher>United States: Elsevier Inc</publisher><subject>ECM ; ECM−receptor interaction pathway ; extracellular matrix ; oogenesis ; piRNA ; recurrent oocyte maturation arrest ; ROMA</subject><ispartof>Fertility and sterility, 2021-05, Vol.115 (5), p.1318-1326</ispartof><rights>2020 American Society for Reproductive Medicine</rights><rights>Copyright © 2020 American Society for Reproductive Medicine. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.</rights><lds50>peer_reviewed</lds50><oa>free_for_read</oa><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed><citedby>FETCH-LOGICAL-c424t-56c3fbb4050c0724f375de36a43294cbfbaadf3dc0831bc45fb1756f2652ad7b3</citedby><cites>FETCH-LOGICAL-c424t-56c3fbb4050c0724f375de36a43294cbfbaadf3dc0831bc45fb1756f2652ad7b3</cites></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><linktohtml>$$Uhttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0015028220327059$$EHTML$$P50$$Gelsevier$$H</linktohtml><link.rule.ids>314,776,780,3537,27901,27902,65306</link.rule.ids><backlink>$$Uhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/33622565$$D View this record in MEDLINE/PubMed$$Hfree_for_read</backlink></links><search><creatorcontrib>Li, Yi</creatorcontrib><creatorcontrib>Liang, Zhenjie</creatorcontrib><creatorcontrib>Liang, Zhongkun</creatorcontrib><creatorcontrib>Yang, Xi</creatorcontrib><creatorcontrib>Xia, Huayang</creatorcontrib><creatorcontrib>Yu, Hao</creatorcontrib><title>Abnormal PIWI-interacting RNA profile and its association with the deformed extracellular matrix of oocytes from recurrent oocyte maturation arrest patients</title><title>Fertility and sterility</title><addtitle>Fertil Steril</addtitle><description>To depict the PIWI-interacting RNA (piRNA) profile in oocytes from patients with recurrent oocyte maturation arrest (ROMA) and explore the piRNA candidates associated with the disease.
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Sixteen ROMA patients who provided 140 immature oocytes that arrested at metaphase I, and 146 control patients who provided 420 oocytes for in vitro culture that were collected at the stages of germinal vesicle (GV), metaphase I (MI), and MII.
None.
Expression profiles of piRNA and quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR) validating data of piR-hsa-17139 and its target genes.
After the piRNA profile was established using piRNA sequencing and hierarchical clustering, the target genes of the piRNA were predicted by bioinformatics databases and matched with mRNA sequencing data. The piRNA expression profiles showed a greater quantity of differentially expressed piRNAs in the older-stage oocytes compared with the early-stage oocytes. The piRNA and mRNA sequencing data indicated that the most affected genes were mainly concentrated in the extracellular matrix (ECM) pathway. Based on the comparison of the piRNA and mRNA sequencing data, four differentially expressed piRNAs were associated with modulation of those ECM pathway genes. The qRT-PCR validation confirmed that piR-hsa-17139 was the only up-regulated piRNA, and its target ECM genes were suppressed in ROMA oocytes. The expression level of piR-hsa-17139 declined slightly while the expression of its target ECM genes plunged dramatically during the development of normal oocytes.
Conclusion(s): As the important genome monitors in gametogenesis, abnormally expressed piRNAs may affect the expression of ECM modulating genes, which subsequently contributes to ROMA.
Perfil de interacción PIWI-RNA anormal y su relación con la matriz extracelular deformada en ovocitos provenientes de pacientes con bloqueo madurativo ovocitario de repetición.
Describir el perfil de interacción PIWI-RNA (piRNA) en ovocitos de pacientes con bloqueo madurativo ovocitario de repetición (ROMA) y explorar los piRNA candidatos asociados con el trastorno.
Estudio observacional.
Unidad de investigación académica.
16 pacientes ROMA que proporcionaron 140 ovocitos inmaduros bloqueados en metafase I, y 146 pacientes controles que proporcionaron 420 ovocitos para el cultivo in vitro que fueron obtenidos en los estadios de vesícula germinal (GV), metafase I (MI) y MII.
Ninguna.
Los perfiles de expresión de piRNA y datos validados mediante reacción cuantitativa en cadena de la polimerasa a tiempo real (qRT-PCR) de piR-hsa-17139 y sus genes diana.
Tras haber establecido el perfil de piRNA utilizando la secuenciación de piRNA y la agrupación jerárquica, los genes diana de piRNA fueron predichos por bases de datos bioinformáticos y combinados con datos de secuenciación de mRNA. Los perfiles de expresión de piRNA mostraron una mayor cantidad de diferencialmente expresados piRNAs en los estadios avanzados respecto los estadios ovocitarios tempranos. Los datos de secuenciación de piRNA y mRNA indicaron que los genes más afectados fueron principalmente concentrados en la vía de la matriz extracelular (ECM). En base a la comparación de los datos de secuenciación de piRNA y mRNA, cuatro diferencialmente expresados piRNAs fueron asociados con la modulación de genes de la vía ECM. La validación mediante qRT-PCR confirmó que piR-hsa-17139 fue el único piRNA aumentado, y que sus genes diana de ECM fueron suprimidos en ovocitos de ROMA. El nivel de expresión de piR-hsa-17139 disminuyó levemente mientras la expresión de sus genes diana de ECM cayó dramáticamente durante el desarrollo normal de los ovocitos normales.
Tal y como ocurre con los monitores importantes del genoma en la gametogénesis, los piRNAs que se expresan de forma anormal pueden afectar la expresión de genes que modulan la ECM, que posteriormente contribuyen a ROMA.</description><subject>ECM</subject><subject>ECM−receptor interaction pathway</subject><subject>extracellular matrix</subject><subject>oogenesis</subject><subject>piRNA</subject><subject>recurrent oocyte maturation arrest</subject><subject>ROMA</subject><issn>0015-0282</issn><issn>1556-5653</issn><fulltext>true</fulltext><rsrctype>article</rsrctype><creationdate>2021</creationdate><recordtype>article</recordtype><recordid>eNqFUctOHDEQtKKgsIH8QuQjl9n4MfYsxw3KYyUECCXiaPkZvJoZb2xPAv_Cx6ZHu5AjF1tuV1d3VSGEKVlSQuWn7TL4XMdS4VwywqBMl4R3b9CCCiEbIQV_ixaEUNEQtmLH6H0pW0KIpB17h445l4wBaIGe1mZMedA9vtncbZo4AqW2NY6_8O3VGu9yCrH3WI8Ox1qwLiXZqGtMI_4b6z2u9x47H4DCO-wfKjT7vp96nfGga44POAWckn2svuCQ04Czt1POfqyH8oyb8p5Sw0epeAcvAJRTdBR0X_yHw32Cfn798uPie3N5_W1zsb5sbMvaCmotD8a0RBBLOtYG3gnnudQtZ-etNcFo7QJ3lqw4NbYVwdBOyMCkYNp1hp-gsz0vyP09wQZqiGXWoUefpqJYe85nLzsJ0NUeanMqJfugdjkOOj8qStScjdqq_9moORtFqYJsoPXjYcpkwK2XxucwAPB5D_Cg9U_0WRULPljvIphWlUvx9Sn_AAi5qmI</recordid><startdate>202105</startdate><enddate>202105</enddate><creator>Li, Yi</creator><creator>Liang, Zhenjie</creator><creator>Liang, Zhongkun</creator><creator>Yang, Xi</creator><creator>Xia, Huayang</creator><creator>Yu, Hao</creator><general>Elsevier Inc</general><scope>NPM</scope><scope>AAYXX</scope><scope>CITATION</scope><scope>7X8</scope></search><sort><creationdate>202105</creationdate><title>Abnormal PIWI-interacting RNA profile and its association with the deformed extracellular matrix of oocytes from recurrent oocyte maturation arrest patients</title><author>Li, Yi ; Liang, Zhenjie ; Liang, Zhongkun ; Yang, Xi ; Xia, Huayang ; Yu, Hao</author></sort><facets><frbrtype>5</frbrtype><frbrgroupid>cdi_FETCH-LOGICAL-c424t-56c3fbb4050c0724f375de36a43294cbfbaadf3dc0831bc45fb1756f2652ad7b3</frbrgroupid><rsrctype>articles</rsrctype><prefilter>articles</prefilter><language>eng</language><creationdate>2021</creationdate><topic>ECM</topic><topic>ECM−receptor interaction pathway</topic><topic>extracellular matrix</topic><topic>oogenesis</topic><topic>piRNA</topic><topic>recurrent oocyte maturation arrest</topic><topic>ROMA</topic><toplevel>peer_reviewed</toplevel><toplevel>online_resources</toplevel><creatorcontrib>Li, Yi</creatorcontrib><creatorcontrib>Liang, Zhenjie</creatorcontrib><creatorcontrib>Liang, Zhongkun</creatorcontrib><creatorcontrib>Yang, Xi</creatorcontrib><creatorcontrib>Xia, Huayang</creatorcontrib><creatorcontrib>Yu, Hao</creatorcontrib><collection>PubMed</collection><collection>CrossRef</collection><collection>MEDLINE - Academic</collection><jtitle>Fertility and sterility</jtitle></facets><delivery><delcategory>Remote Search Resource</delcategory><fulltext>fulltext</fulltext></delivery><addata><au>Li, Yi</au><au>Liang, Zhenjie</au><au>Liang, Zhongkun</au><au>Yang, Xi</au><au>Xia, Huayang</au><au>Yu, Hao</au><format>journal</format><genre>article</genre><ristype>JOUR</ristype><atitle>Abnormal PIWI-interacting RNA profile and its association with the deformed extracellular matrix of oocytes from recurrent oocyte maturation arrest patients</atitle><jtitle>Fertility and sterility</jtitle><addtitle>Fertil Steril</addtitle><date>2021-05</date><risdate>2021</risdate><volume>115</volume><issue>5</issue><spage>1318</spage><epage>1326</epage><pages>1318-1326</pages><issn>0015-0282</issn><eissn>1556-5653</eissn><abstract>To depict the PIWI-interacting RNA (piRNA) profile in oocytes from patients with recurrent oocyte maturation arrest (ROMA) and explore the piRNA candidates associated with the disease.
An observational study.
Academic research unit.
Sixteen ROMA patients who provided 140 immature oocytes that arrested at metaphase I, and 146 control patients who provided 420 oocytes for in vitro culture that were collected at the stages of germinal vesicle (GV), metaphase I (MI), and MII.
None.
Expression profiles of piRNA and quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR) validating data of piR-hsa-17139 and its target genes.
After the piRNA profile was established using piRNA sequencing and hierarchical clustering, the target genes of the piRNA were predicted by bioinformatics databases and matched with mRNA sequencing data. The piRNA expression profiles showed a greater quantity of differentially expressed piRNAs in the older-stage oocytes compared with the early-stage oocytes. The piRNA and mRNA sequencing data indicated that the most affected genes were mainly concentrated in the extracellular matrix (ECM) pathway. Based on the comparison of the piRNA and mRNA sequencing data, four differentially expressed piRNAs were associated with modulation of those ECM pathway genes. The qRT-PCR validation confirmed that piR-hsa-17139 was the only up-regulated piRNA, and its target ECM genes were suppressed in ROMA oocytes. The expression level of piR-hsa-17139 declined slightly while the expression of its target ECM genes plunged dramatically during the development of normal oocytes.
Conclusion(s): As the important genome monitors in gametogenesis, abnormally expressed piRNAs may affect the expression of ECM modulating genes, which subsequently contributes to ROMA.
Perfil de interacción PIWI-RNA anormal y su relación con la matriz extracelular deformada en ovocitos provenientes de pacientes con bloqueo madurativo ovocitario de repetición.
Describir el perfil de interacción PIWI-RNA (piRNA) en ovocitos de pacientes con bloqueo madurativo ovocitario de repetición (ROMA) y explorar los piRNA candidatos asociados con el trastorno.
Estudio observacional.
Unidad de investigación académica.
16 pacientes ROMA que proporcionaron 140 ovocitos inmaduros bloqueados en metafase I, y 146 pacientes controles que proporcionaron 420 ovocitos para el cultivo in vitro que fueron obtenidos en los estadios de vesícula germinal (GV), metafase I (MI) y MII.
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Los perfiles de expresión de piRNA y datos validados mediante reacción cuantitativa en cadena de la polimerasa a tiempo real (qRT-PCR) de piR-hsa-17139 y sus genes diana.
Tras haber establecido el perfil de piRNA utilizando la secuenciación de piRNA y la agrupación jerárquica, los genes diana de piRNA fueron predichos por bases de datos bioinformáticos y combinados con datos de secuenciación de mRNA. Los perfiles de expresión de piRNA mostraron una mayor cantidad de diferencialmente expresados piRNAs en los estadios avanzados respecto los estadios ovocitarios tempranos. Los datos de secuenciación de piRNA y mRNA indicaron que los genes más afectados fueron principalmente concentrados en la vía de la matriz extracelular (ECM). En base a la comparación de los datos de secuenciación de piRNA y mRNA, cuatro diferencialmente expresados piRNAs fueron asociados con la modulación de genes de la vía ECM. La validación mediante qRT-PCR confirmó que piR-hsa-17139 fue el único piRNA aumentado, y que sus genes diana de ECM fueron suprimidos en ovocitos de ROMA. El nivel de expresión de piR-hsa-17139 disminuyó levemente mientras la expresión de sus genes diana de ECM cayó dramáticamente durante el desarrollo normal de los ovocitos normales.
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