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

19989Шесть историй, которые умещаются на ладони 19986Как 30 000 аккаунтов Facebook оказались в руках вьетнамских хакеров? 19985LofyGang вернулась: как бразильские хакеры охотятся на геймеров через поддельные читы 19984Автономная проверка защиты: как не отстать от ИИ-атак 19983Взлом Trellix: хакеры добрались до исходного кода одной из ведущих компаний по... 19982Почему почти 3000 монет в норвежском поле перевернули представление о викингах? 19981Как поддельная CAPTCHA опустошает ваш счёт и крадёт криптовалюту? 19980Слежка за каждым шагом: как ИИ превращает государство в машину тотального контроля 19979Как хакеры грабят компании через звонок в «техподдержку» 19978Почему именно Нью-Йорк стал самым уязвимым городом восточного побережья перед... 19977Как одна команда git push открывала доступ к миллионам репозиториев 19976Зачем древние народы убивали ножами и мечами: оружие как основа власти 19975Как Python-бэкдор DEEPDOOR крадёт ваши облачные пароли незаметно? 19974Послание в бутылке: математика невозможного 19973Почему ИИ-инфраструктура стала новой целью хакеров быстрее, чем ждали все?
Ссылка