Большие наборы данных точно определяют новые регионы для изучения генома на заболевание


Большие наборы данных точно определяют новые регионы для изучения генома на заболевание
Представьте, что дождь падает на площадь тротуара. В то время как капли дождя кажутся случайными,  со временем участок тротуара остается каким-то сухим. Появляющаяся модель предполагает что-то особенное в этом регионе. Эта аналогия сродни новому методу, разработанному учеными из Университета штата Юта. Они исследовали более 100 000 здоровых людей, чтобы определить области наших генов, которые не переносят изменений. Они считают, что мутации ДНК в этих «ограниченных» регионах могут вызывать тяжелые заболевания у детей.

«Вместо того, чтобы сосредоточиться на том, где происходят изменения ДНК, мы искали части генов, где нет изменений ДНК», — говорит Аарон Куинлан, доктор философии, доцент кафедры генетики человека и биомедицинской информатики в U U U Health и ассоциированный директор USTAR Центр генетических открытий. «Наша модель ищет исключения из правила плотной генетической изменчивости в этом массивном наборе данных, чтобы выявить ограниченные области генов, которые лишены вариаций. Мы считаем, что эти области могут быть летальными или вызывать экстремальные фенотипы заболевания при мутировании».

Хотя этот подход концептуально прост, только недавно было достаточно человеческих геномов, чтобы это произошло. Эти новые, неизменные участки могут выявить новые вызывающие заболевания гены и могут быть использованы для точного определения причины заболевания у пациентов с нарушениями развития. Результаты этого исследования доступны онлайн в номере журнала Nature Genetics от 10 декабря.

Согласно Квинлану, гены, которые ранее не были связаны с болезнью, часто содержат один или несколько сильно ограниченных регионов. Мутация в этих регионах может вызвать заболевание.

«Мы уверены, что эти гены играют роль в развитии болезней, но в настоящее время мы мало знаем об их роли», — сказал Квинлан, старший автор статьи. «Вот где захватывающий потенциал для открытия».

Imagine rain falling on a square of sidewalk. Представьте, что дождь падает на площадь тротуара. While the raindrops appear to land randomly, over time a patch of sidewalk somehow remains dry. В то время как капли дождя кажутся случайными, …more
Многие из наиболее ограниченных областей обогащены генами, связанными с нарушениями развития, включая задержку развития, судороги и врожденные пороки сердца. Эта информация дает команде уверенность в том, что метод позволяет выявить действительно ограниченные области генов.

Его команда создала подробную карту этих ограниченных областей, используя более 120 000 геномов, полученных из базы данных агрегации генома (gnomAD), проекта, который предоставляет обширный каталог генетических вариаций человека, обнаруженных в данных об экзоме и секвенировании генома из множества крупномасштабных последовательности проектов.

Карты показывают как вызывающие заболевания вариации, так и мутации de novo, лежащие в основе нарушений развития. Такой подход открывает двери для выявления новых кодирующих регионов для изучения заболеваний.

«Ген в целом мог бы выдерживать вариации, но вариация в одном критическом участке [ограниченной области ] может иметь серьезные последствия для развития», — сказал Джеймс Хаврилла, первый автор статьи и аспирант в лаборатории Квинлана.

Куинлан предупреждает, что модель может найти только экстремальные фенотипы, такие как нарушения развития, ответственные за умственную отсталость, судороги, дисморфизм лица и проблемы с развитием сердца. Модель не подходит для определения областей генов для распространенных заболеваний, таких как диабет или ишемическая болезнь сердца. Кроме того, исследование основано прежде всего на лицах с европейским происхождением.

«Карта, которую мы создали, предоставит сообществу ресурс для изучения генов, которые до этого не имели ассоциации с болезнями», — сказал Куинлан. «Красота и мощь этого подхода в том, что по мере того, как мы получаем больше данных из все большего числа человеческих геномов, мы можем продолжать улучшать разрешение этой карты, чтобы точно определять области для исследования на наличие болезней»


 

 

0 0 голоса
Рейтинг статьи

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
()
x