Согласно докладу исследователя Медицинского института Говарда Хьюза Эвана Эйхлера и 17 его коллег, опубликованному в May 10, 2007, Природа. Это мероприятие поможет исследователям определить структурные вариации в последовательностях ДНК, которые, по словам Эйхлера, составляют от пяти до десяти процентов генома человека.
Предыдущие исследования генетических различий человека обычно фокусировались на индивидууме "буквы »или основания последовательности ДНК. Но генетические различия между людьми – это не просто орфографические ошибки. "Структурные изменения – вставки, дупликации, делеции и инверсии ДНК – чрезвычайно распространены в человеческой популяции », – говорит Эйхлер. "Фактически, в структурные изменения генома вовлечено больше оснований, чем в изменениях одной пары оснований.”
В некоторых случаях отдельные гены появляются в нескольких копиях из-за дупликации сегментов ДНК. В других случаях сегменты ДНК появляются у одних людей, но не у других, что означает, что "ссылка »геном человека, созданный в рамках проекта« Геном человека », является неполным. "«Мы находим новую последовательность в геноме человека, которой нет в эталонной последовательности», – говорит Эйхлер.
Эти структурные изменения могут влиять как на восприимчивость к болезням, так и на нормальное функционирование и внешний вид тела. Дальтонизм, повышенный риск рака простаты и предрасположенность к некоторым формам сердечно-сосудистых заболеваний являются результатом делеции определенных генов или частей генов. Дополнительные копии гена CC3L1 снижают восприимчивость человека к ВИЧ-инфекции и прогрессирование СПИДа. Более низкое, чем обычно, количество других генов может привести к заболеваниям кишечника или почек.
Изменения в количестве генов или в регуляции генов, вызванные структурными перестройками, также могут способствовать более распространенным заболеваниям. "Вопрос на миллион долларов заключается в том, какова генетическая основа таких заболеваний, как диабет, гипертония и высокий уровень холестерина"- говорит Эйхлер. "Мы знаем, что существует генетический фактор, но какова роль изменений одной пары оснований по сравнению со структурными изменениями?"”
Ответить на этот вопрос поможет проект, описанный Эйхлером и его коллегами в своей статье. Используя ДНК 62 человек, которые были изучены в рамках Международного проекта HapMap, они создают бактериальные "библиотеки »сегментов ДНК для каждого человека. Затем концы сегментов упорядочиваются, чтобы выявить признаки структурных изменений. Всякий раз, когда обнаруживаются такие доказательства, весь сегмент ДНК секвенируется для каталогизации всех генетических различий между сегментом и эталонной последовательностью.
В результате, по словам Эйхлера, генетики смогут связать структурные вариации с определенными заболеваниями. "Может случиться так, что если у меня есть дополнительная копия гена A, мой порог болезни X может быть выше или ниже.Затем генетики смогут тестировать или генотипировать большое количество людей, у которых есть определенное заболевание, чтобы искать структурные варианты, которые у них есть общие. Если конкретный вариант вызывает заболевание, он чаще встречается у людей с этим заболеванием.
По словам Аравинды Чакраварти, генетика из Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса, которая не была соавтором статьи, знание о структурных вариациях в геноме человека также позволит генетикам более эффективно анализировать изменения пары оснований. "Мы должны взглянуть на структурные варианты с другой точки зрения, потому что они что-то добавляют или вычитают из генома », – говорит Чакраварти. Понимая закономерности как структурных вариантов, так и изменений пары оснований в популяции, "мы многому научимся.«Чтобы использовать оба вида информации в тандеме, Эйхлер и его коллеги планируют включить структурную информацию, которую они собирают, в существующие базы данных об изменениях одной пары оснований.
Эйхлер признает, что проект, который финансируется Национальным институтом исследования генома человека при Национальном институте здравоохранения, сложен и дорог. "Это большая работа, потому что компания выполняет 62 дополнительных проекта генома человека », – говорит он. "Принимая участие в первом, я поклялся, что больше никогда этого не сделаю. Но в данном случае мы смотрим на самые крутые участки генома.”
Источник: Медицинский институт Говарда Хьюза