Мутации, связанные с экспрессией генов, связанных со сложными признаками

genome
                Кредит: CC0 Public Domain

Трудно изучаемые мутации в геноме человека, называемые короткими тандемными повторами, известные как STR или микросателлиты, участвуют в экспрессии генов, связанных со сложными признаками, включая шизофрению, воспалительное заболевание кишечника и даже рост и интеллект.
                                                                                       

Это заключение исследования, опубликованного в выпуске <1> Nature Genetics от 1 ноября группой исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Их возглавляли Мелисса Гимрек, профессор компьютерных наук и медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего, и Алон Горен, профессор медицины Сан-Диего в Калифорнии.

Короткие тандемные повторы состоят из последовательностей от одного до шести основных компонентов ДНК, называемых нуклеотидами, повторяющихся снова и снова, иногда до сотен или тысяч раз.

Эти мутации уже вовлечены примерно в 30 состояний. Возможно, самым известным является болезнь Хантингтона, которая вызывает прогрессирующее разрушение нервных клеток в мозге. Около 30 000 человек страдают от этого заболевания в Соединенных Штатах. Все эти люди имеют более 40 копий специфического повтора, известного как тринуклеотид CAG. Чем больше у них копий, тем скорее они затронуты болезнью и тем тяжелее она будет.

Но до сих пор, главным образом из-за отсутствия надлежащих наборов данных, общегеномные исследования влияния коротких тандемных повторов на экспрессию генов обнаружили лишь ограниченные связи.

В этом исследовании, используя данные о секвенировании и экспрессии всего генома для 17 тканей из Проекта экспрессии генотипа ткани (GTEx), команда определила короткие тандемные повторы, в которых на экспрессию близлежащих генов влияет количество вхождений повторяющиеся единицы в геноме. Исследователи назвали эти eSTR — короткие тандемные повторы, связанные с экспрессией. Они обнаружили более 28 000 таких экспрессий, связанных короткими тандемными повторами в геноме. 28 000 eSTR можно найти по адресу http://webstr.gymreklab.com/. Веб-сайт позволяет пользователям в интерактивном режиме изучать результаты eSTR, а также дополнительную информацию для каждого STR, включая частоту мутаций и генетические вариации в разных популяциях.

Затем группа использовала статистические методы для измерения вероятности значимости каждого из этих эффектов. Таким образом, они идентифицировали сотни таких eSTR, которые ответственны за эффекты, ранее обнаруженные в исследованиях анализа всего генома. Результаты исследования указывают на специфические повторные мутации по признакам, включая рост и шизофрению, воспалительное заболевание кишечника и интеллект.

«В целом, наши результаты подтверждают гипотезу о том, что эти мутации вносят вклад в целый ряд фенотипов человека и послужат ценным ресурсом для будущих исследований сложных признаков», — сказал Гимрек ./p>