Картирование генетического риска: важный ключ к предсказанию болезни

«Значение этой работы состоит в том, что она помогает нам понять, как у двух людей может быть одна и та же генетическая мутация, но у одного может быть болезнь, а у другого все в порядке», — говорит Ребекка Грин, доктор философии, научный сотрудник Benedikt. Лаборатория Халльгримссона и первый автор исследования. «Это обычно случается с расщелиной губы и неба; у двух детей будет одна и та же мутация, но один родится с расщелиной, а другой — нет».

Чтобы лучше понять, почему, исследователи внимательно изучили уровни экспрессии генов. Долгое время считалось, что изменения в экспрессии генов приводят к пропорциональным изменениям характеристик, определяемых этими генами. Большая часть различий в чертах, таких как форма лица, рост или артериальное давление, определяется различиями в уровнях экспрессии генов.

Используя эмбрионы мыши, они создали серию мутаций, чтобы постепенно снизить уровень экспрессии гена Fgf8, который важен для правильного развития лица. Они начали со 100% и снизили его до 20% от типичного уровня. Затем они сопоставили отношения между ними и обнаружили, что отношения не пропорциональны, нет постоянного отношения, отношения нелинейны.«Наши результаты показали, что даже при 50% нормального уровня экспрессии генов у вас может быть все в порядке, но дальнейшее его снижение не означает, что дефект увеличивается — у вас есть много разных результатов: от полностью типичных до существенно почти не имеет даже лица », — говорит Халльгримссон, доктор философии, руководитель отдела клеточной биологии.

Анатомия в Медицинской школе Камминга (CSM). «Это виды эффектов, которые возникают в результате нелинейной карты генотипа / фенотипа. Если вы не знаете, как выглядят эти карты, вы не можете предсказать фенотип по геному».Результаты опубликованы в Nature Communications.«Это важнейший элемент понимания, имеющий отношение к прогнозированию заболевания по генотипам», — говорит Халлгримссон. «Это расширяет наши знания о том, как гены могут взаимодействовать друг с другом, и дает нам еще один ответ на вопрос, как могут возникать различные результаты».

Халлгримссон подозревает, что если бы исследователи посмотрели на наиболее важные гены, у них была бы похожая, в высшей степени нелинейная карта генотипа / фенотипа.«Наука предсказания фенотипов на основе генов не так развита, как обычно думают», — говорит Халлгримссон. «Инструменты прогнозирования, которые мы использовали, должны учитывать нелинейность для уточнения и улучшения алгоритмов использования геномных данных для прогнозирования вариаций. Такие улучшения будут иметь решающее значение для прогнозирования риска заболеваний».

Эта работа также имеет значение для эволюционной биологии. Все организмы обладают некоторой степенью генетической изменчивости. Для того, чтобы вид выжил, он должен уметь переносить некоторое количество генетических вариаций и при этом успешно развиваться и воспроизводиться.

Это исследование предполагает, что нелинейность в развитии является основной причиной этого явления.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *