Приближение эры персональной геномики
28.06.2011
1764
0
17640
Использовав быстрые и высокоточные методы секвенирования генов, исследователи выявили мутацию, приводящую к развитию недавно описанного редкого генетического заболевания, проанализировав ДНК только двух человек. Применение мощного и быстрого биоинформационного метода отражает движение науки в сторону персональной геномики.
«Результаты нашего исследования доказывают, что новое программное обеспечение под названием VAAST идентифицирует мутации, вызывающие заболевания, с более высокой точностью, используя ДНК от гораздо меньшего числа пациентов, а также гораздо быстрее, чем привычные методы. VAAST – это вероятностный определитель болезнетворных мутаций в геноме, способный классифицировать миллионы вариантов генов в человеческой ДНК и выявить мутации, вызывающие ту или иную болезнь», - рассказал руководитель исследования, психиатр Голсон Дж. Лион (Gholson J. Lyon).
VAAST – это сокращенное название программного обеспечения для анализа и поиска мутаций в геноме человека, разработанного Марком Янделлом (Mark Yandell) из Университета Юты (University of Utah) и Мартином Дж. Ризом (Martin G. Reese) из компании Omicia Inc., специализирующейся в области биоинформатики. Марк Янделл также является соавтором нового исследования. Лион начал проводить его в Университете Юты, где сотрудничал с Янделлом и клиническим генетиком, доктором Аланом Роупом (Alan Rope).
Результаты исследования были опубликованы он-лайн в журнале The American Journal of Human Genetics. В другой статье, опубликованной в журнале Genome Research, Янделл и Риз описали подробности разработки и особенности применения VAAST.
«Несмотря на то, что существующие компьютерные программы для анализа последовательностей индивидуального генома человека, как показали данные других исследований, обладают достаточной мощностью для выявления мутаций, вызывающих развитие до того момента неизвестных заболеваний, настоящая статья впервые сообщает о выявлении ранее не описанного синдрома с использованием оборудования для анализа персонального генома», - отметил Лион.
Директор Института Трансляционной Науки Скриппса (Scripps Translational Science Institute), известный специалист в области геномики и персональной медицины, доктор Эрик Дж. Топол (Eric J. Topol) назвал программу VAAST «главным прорывом в своей области». «Одна из наиболее важных и захватывающих возможностей геномной медицины – это возможность определить первопричину неизвестной болезни у отдельного человека. VAAST отвечает существующей необходимости в интерпретации генома и значимо повлияет на точность геномных диагнозов в будущем», - сказал Топол.
Команда ученых под руководством Лиона использовала VAAST для выявления случая чрезвычайно редкой генетической мутации под названием NAA10, сцепленной с Х-хромосомой и приводящей к смерти ребенка в младенчестве. Эта мутация встречается только у детей мужского пола, приводит к задержке и многочисленным аномалиям развития, а также нарушениям сердечного ритма. Лион и его коллеги обследовали семью в штате Юта, в которой несколько младенцев мужского пола умерли от данных симптомов, и проанализировали ДНК пяти мальчиков из этой семьи. Ученые дали заболеванию название – «синдром Огден», отразив место жительства семьи.
Несмотря на то, что биологический механизм развития болезни еще должен быть изучен, установлено, что мутация поражает ген фермента, участвующего в процессе ацетилирования N-концов белков. При ацетилировании к белку присоединяется ацетильная группа. Этой модификации подвергается около 80% белков человека, но ранее не было известно, что ее нарушение может привести к развитию заболеваний.
Пока ученые писали статью по результатам своей работы, сотрудники второй исследовательской группы из Национального Института Исследования Генома Человека (National Human Genome Research Institute) сообщили им, что обнаружили случай такой же мутации в другой семье, в которой мальчики имели аналогичные симптомы, что и младенцы из семьи в штате Юта. Последующее исследование показало, что у двух семей не было общих родственников. Это указывает на то, что описанное заболевание является синдромом, а не изолированной болезнью, которой страдают члены только одной семьи.
«В ретроспективе алгоритм VAAST определил причинную мутацию с использованием данных только по двум пациентам – больному мальчику из одной семьи и матери (которая была носителем мутации, но сама не болела) из другой семьи. Это доказывает, что программа VAAST может выявить болезнетворную мутацию на основании ДНК лишь двух человек, не связанных родственными узами. Основываясь на этом факте, мы считаем, что VAAST, вероятно, ускорит обнаружение мутаций, вызывающих развитие как распространенных комплексных заболеваний, например, синдрома дефицита внимания и гиперактивности и аутизма, так и редких менделевских заболеваний», - объяснил Голсон Дж. Лион.
По материалам:
Children's Hospital of Philadelphia
Оригинальные статьи:
Alan F. Rope, Kai Wang, Rune Evjenth, Jinchuan Xing, Jennifer J. Johnston, Jeffrey J. Swensen, W. Evan Johnson, Barry Moore, Chad D. Huff, Lynne M. Bird, John C. Carey, John M. Opitz, Cathy A. Stevens, Tao Jiang, Christa Schank, Heidi Deborah Fain, Reid Robison, Brian Dalley, Steven Chin, Sarah T. South, Theodore J. Pysher, Lynn B. Jorde, Hakon Hakonarson, Johan R. Lillehaug, Leslie G. Biesecker, Mark Yandell, Thomas Arnesen, Gholson J. Lyon. Using VAAST to Identify an X-Linked Disorder Resulting in Lethality in Male Infants Due to N-Terminal Acetyltransferase Deficiency. American Journal of Human Genetics, 2011.
Mark Yandell, Chad D. Huff, Hao Hu, Marc Singleton, Barry Moore, Jinchuan Xing, Lynn B. Jorde, Martin G. Reese. A probabilistic disease-gene finder for personal genomes. Genome Research, 2011; DOI: 10.1101/gr.123158.111
«Результаты нашего исследования доказывают, что новое программное обеспечение под названием VAAST идентифицирует мутации, вызывающие заболевания, с более высокой точностью, используя ДНК от гораздо меньшего числа пациентов, а также гораздо быстрее, чем привычные методы. VAAST – это вероятностный определитель болезнетворных мутаций в геноме, способный классифицировать миллионы вариантов генов в человеческой ДНК и выявить мутации, вызывающие ту или иную болезнь», - рассказал руководитель исследования, психиатр Голсон Дж. Лион (Gholson J. Lyon).
VAAST – это сокращенное название программного обеспечения для анализа и поиска мутаций в геноме человека, разработанного Марком Янделлом (Mark Yandell) из Университета Юты (University of Utah) и Мартином Дж. Ризом (Martin G. Reese) из компании Omicia Inc., специализирующейся в области биоинформатики. Марк Янделл также является соавтором нового исследования. Лион начал проводить его в Университете Юты, где сотрудничал с Янделлом и клиническим генетиком, доктором Аланом Роупом (Alan Rope).
Результаты исследования были опубликованы он-лайн в журнале The American Journal of Human Genetics. В другой статье, опубликованной в журнале Genome Research, Янделл и Риз описали подробности разработки и особенности применения VAAST.
«Несмотря на то, что существующие компьютерные программы для анализа последовательностей индивидуального генома человека, как показали данные других исследований, обладают достаточной мощностью для выявления мутаций, вызывающих развитие до того момента неизвестных заболеваний, настоящая статья впервые сообщает о выявлении ранее не описанного синдрома с использованием оборудования для анализа персонального генома», - отметил Лион.
Директор Института Трансляционной Науки Скриппса (Scripps Translational Science Institute), известный специалист в области геномики и персональной медицины, доктор Эрик Дж. Топол (Eric J. Topol) назвал программу VAAST «главным прорывом в своей области». «Одна из наиболее важных и захватывающих возможностей геномной медицины – это возможность определить первопричину неизвестной болезни у отдельного человека. VAAST отвечает существующей необходимости в интерпретации генома и значимо повлияет на точность геномных диагнозов в будущем», - сказал Топол.
Команда ученых под руководством Лиона использовала VAAST для выявления случая чрезвычайно редкой генетической мутации под названием NAA10, сцепленной с Х-хромосомой и приводящей к смерти ребенка в младенчестве. Эта мутация встречается только у детей мужского пола, приводит к задержке и многочисленным аномалиям развития, а также нарушениям сердечного ритма. Лион и его коллеги обследовали семью в штате Юта, в которой несколько младенцев мужского пола умерли от данных симптомов, и проанализировали ДНК пяти мальчиков из этой семьи. Ученые дали заболеванию название – «синдром Огден», отразив место жительства семьи.
Несмотря на то, что биологический механизм развития болезни еще должен быть изучен, установлено, что мутация поражает ген фермента, участвующего в процессе ацетилирования N-концов белков. При ацетилировании к белку присоединяется ацетильная группа. Этой модификации подвергается около 80% белков человека, но ранее не было известно, что ее нарушение может привести к развитию заболеваний.
Пока ученые писали статью по результатам своей работы, сотрудники второй исследовательской группы из Национального Института Исследования Генома Человека (National Human Genome Research Institute) сообщили им, что обнаружили случай такой же мутации в другой семье, в которой мальчики имели аналогичные симптомы, что и младенцы из семьи в штате Юта. Последующее исследование показало, что у двух семей не было общих родственников. Это указывает на то, что описанное заболевание является синдромом, а не изолированной болезнью, которой страдают члены только одной семьи.
«В ретроспективе алгоритм VAAST определил причинную мутацию с использованием данных только по двум пациентам – больному мальчику из одной семьи и матери (которая была носителем мутации, но сама не болела) из другой семьи. Это доказывает, что программа VAAST может выявить болезнетворную мутацию на основании ДНК лишь двух человек, не связанных родственными узами. Основываясь на этом факте, мы считаем, что VAAST, вероятно, ускорит обнаружение мутаций, вызывающих развитие как распространенных комплексных заболеваний, например, синдрома дефицита внимания и гиперактивности и аутизма, так и редких менделевских заболеваний», - объяснил Голсон Дж. Лион.
По материалам:
Children's Hospital of Philadelphia
Оригинальные статьи:
Alan F. Rope, Kai Wang, Rune Evjenth, Jinchuan Xing, Jennifer J. Johnston, Jeffrey J. Swensen, W. Evan Johnson, Barry Moore, Chad D. Huff, Lynne M. Bird, John C. Carey, John M. Opitz, Cathy A. Stevens, Tao Jiang, Christa Schank, Heidi Deborah Fain, Reid Robison, Brian Dalley, Steven Chin, Sarah T. South, Theodore J. Pysher, Lynn B. Jorde, Hakon Hakonarson, Johan R. Lillehaug, Leslie G. Biesecker, Mark Yandell, Thomas Arnesen, Gholson J. Lyon. Using VAAST to Identify an X-Linked Disorder Resulting in Lethality in Male Infants Due to N-Terminal Acetyltransferase Deficiency. American Journal of Human Genetics, 2011.
Mark Yandell, Chad D. Huff, Hao Hu, Marc Singleton, Barry Moore, Jinchuan Xing, Lynn B. Jorde, Martin G. Reese. A probabilistic disease-gene finder for personal genomes. Genome Research, 2011; DOI: 10.1101/gr.123158.111
Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Последние комментарии
