Новая математическая модель объясняет изменчивость скоростей мутаций в геноме человека
Добавить в закладки
Статьи

Новая математическая модель объясняет изменчивость скоростей мутаций в геноме человека

Оказывается, тип, частота и место появления новых мутаций в геноме человека зависят от того, какие строительные блоки ДНК находятся поблизости, обнаружили исследователи из Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании в продвинутом онлайн-исследовании, опубликованном в этой публикации. неделя в Nature Genetics .

Му, греческий символ, обычно используемый для обозначения скорости мутаций

. Изображение предоставлено Стейси Бумгарнер (2016 г.)

Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете

Система здравоохранения Пенсильванского университета

«Мы разработали математическую модель для оценки скорости мутаций в зависимости от соседних последовательностей« букв »ДНК — называемых нуклеотидами — в геноме человека», — сказал старший автор Бенджамин Ф. Войт, доктор философии , доцент кафедры кафедра системной фармакологии и трансляционной терапии и кафедра генетики. «Эта новая модель не только дает ключ к разгадке процесса мутации, но также помогает обнаружить возможные генетические факторы риска, которые влияют на сложные заболевания человека, такие как расстройство аутистического спектра».

Это исследование фокусируется на вероятности того, что любой данный нуклеотид в геноме человека — одна из четырех букв (A, C, G или T для аденина, цитозина, гуанина или тимина) алфавита ДНК — изменен. Войт сосредоточился на простейшем типе мутации, «точечной» мутации, в которой одна буква изменяется в заданной последовательности. Большинство этих изменений — часто называемых однонуклеотидными полиморфизмами (SNP) или «фрагментами» — обычно не вредны для функционирования человеческого организма. Тем не менее Войт исследовал, почему одни последовательности более подвержены мутации, а другие — нет.

«Суть статьи исследует зависимость скорости мутаций, от которой нуклеотиды находятся на расстоянии одного, двух или трех оснований от любой стороны SNP», — сказал Войт. «Мы уже знаем об одной ситуации, в которой это расположение имеет значение: последовательности ДНК в геноме, где метильные группы присоединены к цитозиновому нуклеотиду, также известные как сайты CpG, являются горячими точками для мутации. Но есть ли другие типы локальных последовательностей, которые имеют значение помимо этих? »

Чтобы ответить на этот вопрос, Войт и аспирант Варун Аггарвала , докторант из группы выпускников по геномике и вычислительной биологии, разработали математическую модель, применимую к данным SNP, обнаруженным у людей. В их подходе использовались общедоступные данные тысяч людей, отобранных со всего мира, а именно из проекта «1000 геномов». Эти люди были секвенированы в рамках международной инициативы по характеристике генетической изменчивости, которая естественным образом встречается в человеческих популяциях.

То, что они обнаружили, было удивительным: знание трех нуклеотидов, фланкирующих с обеих сторон данного SNP, всего семь нуклеотидов, предсказывало до 93 процентов вариабельности вероятности обнаружения SNP в данной последовательности у людей, чьи геномные последовательности в базе данных 1000 Genomes Project. Кроме того, их модель обнаружила несколько отличительных последовательностей локальных нуклеотидов, которые ранее не были известны как склонные к мутации.

«Оказывается, действительно существуют последовательности ДНК за пределами сайтов CpG, которые также подвержены мутации», — сказал Войт. «Что не сразу очевидно, так это почему. Первоначальные показатели и нашу модель необходимо изучить более глубоко, чтобы расшифровать основные механизмы, вызывающие мутации в геномах человека ».




Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Автор: admin
Опубликовано: 28.01.2021

Adblock
detector
  X