Революция геномной карты: прыгающие гены и тайны "мусора"

Двадцать второго года спустя после завершения проекта «Геном человека» опубликованы две работы в журнале Nature (23 июля), создавшие самый детальный каталог генетических вариаций. Исследования секвенировали ДНК 1084 человек, используя технологии анализа длинных участков кода.
Революция геномной карты: прыгающие гены и тайны "мусора"
Изображение носит иллюстративный характер

Первое исследование охватило геномы 1019 человек из 26 популяций на пяти континентах. Технология «длинного чтения» (фрагменты ~20 тыс. пар оснований) обеспечила покрытие ~95% каждого генома. Более 50% новых вариаций обнаружено в повторяющихся областях, включая транспозоны — «прыгающие гены».

«Эти последовательности — не мусор», — подчеркивает Ян Кобел, соавтор работ и руководитель Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге. Транспозоны копируют себя, перемещаясь по геному, что может вызывать рак. Они «захватывают» длинные некодирующие РНК, усиливая свою активность и мутагенность. «Это объясняет их способность провоцировать болезни», — уточняет Бернардо Родригес-Мартин из Центра геномной регуляции (CGR, Барселона).

Второе исследование с покрытием 99% секвенировало 65 геномов. Сочетание точного длинного и ультрадлинного чтения с новым ПО выявило ранее скрытые зоны. Каталогизировано свыше 12 900 прыгающих генов, связанных не только с раком, но и с генетическими заболеваниями через изменения регуляции.

Ключевое открытие — структура центромер, участков хромосом для прикрепления веретена деления. В ~7% центромер обнаружено две потенциальные точки прикрепления. «Это потенциально может приводить к нестабильности хромосом», — отмечает Кобел. Мириам Конкель (Университет Клемсона) добавляет: «Ошибки расхождения хромосом, как при синдроме Дауна — пример последствий таких сбоев».

«Сборка полных хромосом была недостижима несколько лет назад из-за незрелости алгоритмов», — констатирует Чарльз Ли (Лаборатория Джексона). Все данные открыты для научного сообщества. «Подмножество этих открытий войдет в диагностику», — прогнозирует Кобел. Следующие шаги — изучение влияния вариаций центромер, интеграция с медицинскими данными и включение образцов из недостаточно представленных популяций.


Новое на сайте

19817В Луксоре нашли стелу с римским императором в образе фараона 19816Экипаж Artemis II о моменте, когда земля исчезла за луной 19815Почему луна выглядит по-разному в разных точках земли? 19814Adobe экстренно закрыла опасную дыру в Acrobat Reader, которую хакеры использовали с... 19813Метеорный поток, рождённый из умирающего астероида 19812Когда робот пишет за тебя прощальную смс 19811Что общего у лунной миссии, толстого попугая, загадочной плащаницы и лекарства от диабета? 19810Какие снимки Artemis II уже стали иконами лунной программы? 19809Кто на самом деле хочет сладкого — вы или ваши бактерии? 19808Как рекламные данные 500 миллионов телефонов оказались в руках спецслужб? 19807Экипаж Artemis II вернулся на землю после десяти дней в космосе 19806Зелёная и коричневая луна: почему геологи Artemis II уже не могут усидеть на месте 19805Эксперты уверены в теплозащитном щите Artemis II, несмотря на проблемы предшественника 19804Выжить внутри торнадо: каково это — когда тебя засасывает в воронку 19803Аляскинские косатки-охотники на млекопитающих замечены у берегов Сиэтла
Ссылка