|
Составили первую карту рекомбинации ДНК человека
|
|
|
|
Это важное событие в области генетики - благодаря работе ученых deCODE genetics/Amgen была получена полная карта того, как ДНК человека от двух родителей смешивается в потомстве, что имеет серьезные последствия для нашего генетического будущего.
|
|
|
|
Понимание того, как комбинируется ДНК, является огромным шагом вперед в понимании генетического разнообразия и его связи со здоровьем и фертильностью человека. Впервые ученые успешно включили в свои исследования неуловимые рекомбинации ДНК прародителей, опровергнув давнее мнение о том, что такие мутации характерны в первую очередь для мужчин.
|
|
Изучение того, как эволюционирует ДНК
|
|
|
|
Компания deCODE Genetics уже более 25 лет находится на переднем крае исследований в области генетического разнообразия, здоровья и болезней. С момента своего основания в 1996 году компания опубликовала семь крупных исследований по рекомбинации генов. Хотя в рамках проекта "Геном человека", завершенного в 2003 году, была составлена карта нашей ДНК, многие вопросы о том, как генетика человека эволюционирует на протяжении поколений, остаются без ответа.
|
|
|
|
“Когда геном передается от одного поколения к другому, в его последовательности происходит множество изменений. Существует новое разнообразие последовательностей, которое необходимо для того, чтобы люди продолжали развиваться и приспосабливаться к новым условиям, и это новое разнообразие последовательностей создается с помощью двух видов механизмов”, - пояснил генеральный директор deCODE Кари Стефанссон.
|
|
|
|
|
|
|
“Одним из них является рекомбинация, которую мы описываем в этой статье, а другим - мутация. Едва ли существует какой-либо биологический процесс, который является более важным, чем рождение в последовательности человеческого царства”, - сказал Стефанссон. “Итак, мы определяем, каким образом мы можем продолжать выживать как биологический вид”.
|
|
Проблема некрещивающейся рекомбинации
|
|
|
|
Одним из крупнейших открытий deCODE стало раскрытие неуловимого процесса некрещивающейся рекомбинации ДНК. Когда формируется новый организм, ДНК родителей рекомбинирует одним из двух способов. При перекрестной рекомбинации хромосомы от каждого родителя обмениваются небольшими участками ДНК. Однако в случаях, когда не происходит перекрестной рекомбинации, одна хромосома включает в себя фрагмент другой без взаимного обмена, что значительно затрудняет обнаружение этих обменов.
|
|
|
|
“Их может быть очень трудно найти, и для этого требуется очень большое количество материалов. Мы преодолели трудности, связанные с этим. Именно по этой причине мы теперь можем впервые [создать] карту рекомбинаций для генома человека, которая включает как кроссинговеры, так и не кроссинговеры”, - сказал Стефанссон.
|
|
Новое понимание рекомбинации ДНК
|
|
|
|
Предыдущие исследования показали, что мутации и рекомбинация проявляются в зависимости от пола. Традиционно считалось, что мужчины чаще подвержены мутациям, в то время как женщины способствуют генетическому разнообразию посредством рекомбинации. Однако исследование deCODE выявило неожиданную связь между этими процессами.
|
|
|
|
“Мы ясно показали, что рекомбинации предрасполагают к отсутствию мутаций”, - прокомментировал Стефанссон. “Таким образом, эти два фундаментальных явления, которые порождают новое разнообразие в последовательности наших геномов, не являются независимыми. На самом деле они тесно взаимосвязаны, что очень, очень интересно. Я имею в виду, что, когда речь заходит о мутациях, которые передаются от матери к ребенку, около 11% из них являются прямым следствием рекомбинации”.
|
|
Влияние рекомбинации на реальный мир
|
|
|
|
Хотя понимание генетической эволюции человечества имеет решающее значение в более широком масштабе, рекомбинация ДНК также имеет непосредственное и глубокое значение для здоровья человека и репродукции.
|
|
|
|
“Видите ли, около 50% всех самопроизвольных абортов, по-видимому, являются следствием нарушений в рекомбинации”, - объяснил Стефанссон. “Вы обнаруживаете хромосомные аномалии у 50% самопроизвольно прерванных родов, но только примерно у 1% живорожденных детей”.
|
|
|
|
Стефанссон говорит, что последствия сбоев в рекомбинации играют важную роль в том, выживут ли плоды. “И интересно, что в этом поколении новых последовательностей, изменяющихся в результате рекомбинаций и мутаций, которые необходимы нашему виду для выживания, есть небольшой процент популяции, который расплачивается за это”, - добавил он.
|
|
|
|
Ошибки рекомбинации не только влияют на выживаемость плода, но и связаны с целым рядом генетических заболеваний, таких как синдром Дауна. “Это ни в коей мере не является тривиальным, когда речь заходит о том, как это влияет на наше здоровье и способность к размножению”, - добавил Стефанссон.
|
|
Будущее исследований ДНК
|
|
|
|
Заглядывая в будущее, Стефанссон предвидит следующий этап исследований в области рекомбинации ДНК, направленный на точное выявление первопричин сбоев в рекомбинации. Он описывает следующую задачу как выявление того, что фундаментально препятствует генетической жизнеспособности, “чтобы попытаться выяснить, что же на самом деле препятствует выживанию, и я верю, что именно это станет нашим следующим вкладом”.
|
|
|
|
Текущие исследования в основном основаны на ДНК живых людей. Стефанссон предполагает, что в будущих исследованиях следует изучить ДНК неживущих плодов, чтобы понять, в каких случаях рекомбинация становится нежизнеспособной. Решая эти проблемы на самых ранних стадиях, исследователи могут найти способы улучшить генетическое здоровье в целом, а также уменьшить проблемы с репродуктивной системой в будущем.
|
|
|
|
Источник
|
