(PhysOrg.com) – исследователи из UW успешно использовали метод, называемый секвенированием экзома, чтобы быстро обнаружить ранее неизвестный ген, ответственный за редкое заболевание. Открытие демонстрирует полезность секвенирования экзома для изучения более 7000 с лишним редких генетических заболеваний, затрагивающих миллионы людей.
Впервые ученые успешно использовали метод, называемый секвенированием экзома, чтобы быстро обнаружить ранее неизвестный ген, ответственный за менделевское расстройство.
Менделевские расстройства, такие как муковисцидоз и серповидно-клеточная анемия, являются результатом одной или нескольких мутаций в одном гене, обычно в гене, который производит белок. Все области, которые вместе взятые кодируют белки, называются экзомами. Экзом составляет около 1 процента генома, но именно в этом 1 проценте обнаруживается более 85 процентов мутаций, вызывающих менделевские расстройства. Вот почему секвенирование экзома – эффективная стратегия поиска генов, лежащих в основе редких генетических нарушений.
Изучение, "Секвенирование экзома определяет причину менделевского расстройства," под руководством исследователей Вашингтонского университета (UW) и опубликовано сегодня, ноябрь. 13, в Nature Genetics.
В то время как большинство менделевских расстройств встречаются редко, существует более 7000 подозреваемых менделевских расстройств, которые в совокупности затрагивают миллионы людей в Соединенных Штатах, по словам доктора. Майкл Дж. Бамшад, один из ведущих авторов исследования, профессор кафедры генома и педиатрии из Университета штата Вашингтон и педиатр из Детского центра Сиэтла. "Наши результаты показывают, что ученые могут использовать секвенирование экзома для определения генетической причины тысяч заболеваний, ген не был обнаружен."
"Одна из причин, по которой эта стратегия настолько эффективна, заключается в том, что ученым нужно использовать лишь небольшое количество не связанных между собой случаев, чтобы найти ген," сказал другой старший автор исследования, д-р. Джей Шендур, доцент кафедры генома Университета штата Вашингтон.
Расстройство, которое исследовательская группа UW использовала для проверки стратегии, – это синдром Миллера, генетическую причину которого невозможно было определить с помощью традиционных подходов. Люди с этим синдромом имеют ряд пороков развития, поражающих их ротовую полость, веки, уши и ступни. Исследовательская группа смогла обнаружить, что мутации в гене DHODH вызывают синдром Миллера.
"Выявление генетической основы редких заболеваний с одним геном представляет значительный интерес для ученых-медиков," сказала Сара Нг, аспирантка Университета штата Вашингтон в области геномных наук и соавтор исследования, "потому что он предоставляет важные знания о механизмах заболевания, биологических путях и потенциальных мишенях для лечения."
"Как только мы обнаружим причинный ген," она добавила, "мы можем начать смотреть на то, как ген может привести к развитию болезни и какие факторы предсказывают результат."
После того, как ученые идентифицируют один причинный ген и его последствия, путем расширения они могут обнаружить другие гены или факторы окружающей среды, которые влияют на тот же биологический путь. Например, паттерны пороков развития, обнаруженные при синдроме Миллера, аналогичны врожденным дефектам у плодов некоторых, но не всех матерей, которые принимали препарат метотрексат во время беременности. Знание этого может дать некоторые ключи к разгадке генетической предрасположенности к врожденным дефектам от метотрексата.
Возможность секвенирования экзома идентифицировать ген, вызывающий заболевание, за несколько месяцев, по сравнению с более ранними методами, на которые ушли годы, "вызвали у аудитории громкий ах, когда мы представили эти результаты нашим коллегам," Бамшад сказал. "Сила этой стратегии удивительна для многих из нас."
"Мы надеемся, что результаты этого исследования помогут указать путь тысячам ученых, работающих над редкими заболеваниями, которые ищут более эффективные способы локализации причинного гена," Шендуре добавил. "Стратегия секвенирования экзома также может оказаться полезной при изучении распространенных заболеваний со сложной генетикой."
Исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Nature Genetics, было совместным усилием ученых из многих дисциплин и институтов.
Предоставлено Вашингтонским университетом (новости: в сети)