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

19164Уязвимые обучающие приложения открывают доступ к облакам Fortune 500 для криптомайнинга 19163Почему ботнет SSHStalker успешно атакует Linux уязвимостями десятилетней давности? 19162Microsoft устранила шесть уязвимостей нулевого дня и анонсировала радикальные изменения в... 19161Эскалация цифровой угрозы: как IT-специалисты КНДР используют реальные личности для... 19160Скрытые потребности клиентов и преимущество наблюдения над опросами 19159Академическое фиаско Дороти Паркер в Лос-Анджелесе 19158Китайский шпионский фреймворк DKnife захватывает роутеры с 2019 года 19157Каким образом корейские детские хоры 1950-х годов превратили геополитику в музыку и... 19156Научная революция цвета в женской моде викторианской эпохи 19155Как новый сканер Microsoft обнаруживает «спящих агентов» в открытых моделях ИИ? 19154Как новая кампания DEADVAX использует файлы VHD для скрытой доставки трояна AsyncRAT? 19153Как новые китайские киберкампании взламывают госструктуры Юго-Восточной Азии? 19152Культ священного манго и закат эпохи хунвейбинов в маоистском Китае 19151Готовы ли вы к эре коэффициента адаптивности, когда IQ и EQ больше не гарантируют успех? 19150Иранская группировка RedKitten применяет сгенерированный нейросетями код для кибершпионажа
Ссылка