Упорядочение мутаций, вызывающих заболевания человека

13.02.20146400

Исследователи из Университета Вашингтона (University of Washington) и Биотехнологического Института Хадсон-Альфа (HudsonAlpha Institute for Biotechnology) (США) разработали новый метод организации и ранжирования генетических данных. Новый метод, называемый Combined Annotation-Dependent Depletion (CADD), может помочь исследователям в геномном поиске мутационных событий, вызывающих развитие заболеваний.

Разработанная методика стала темой публикации в журнале Nature Genetics.

Современные методы упорядочения данных о генетических вариантах (изменениях в последовательности ДНК) человека далеко не совершенны: при оценке значимости того или иного варианта обычно учитывается лишь один или нескольких факторов, и при этом используется лишь небольшая часть доступной информации. Например, Энциклопедия Элементов ДНК (Encyclopedia Of DNA Elements, ENCODE) каталогизирует только функциональные (кодирующие) элементы генома человека, в то время как методика сохранения последовательности ищет сходные или идентичные сиквенсы, сохранившиеся у различных видов на протяжении сотен миллионов лет эволюции. CADD же сопоставляет все эти данные в одном формате, делая возможным ранжирование, которое поможет исследователям установить связь генетических вариантов с заболеваниями.

«CADD значительно повысит возможности выявления мутаций, вызывающих заболевания; он будет усовершенствоваться по мере роста геномной базы данных и, кроме того, метод уже является важным аналитическим преимуществом, необходимым для полноценного использования информационной составляющей полногеномных сиквенсов как в клинических, так и в научных целях», - говорит Грегори М. Купер (Gregory M. Cooper), исследователь в Хадсон-Альфа, один из разработчиков CADD.

Целью разработки нового подхода стал сбор огромного количества данных в удобном виде и сведение их к единообразию, что оценят не только исследователи, но и врачи. CADD сравнил и противопоставил свойства 15 млн генетических вариантов, различающихся в геномах человека и шимпанзе, с 15 млн случайно подобранных вариантов. Варианты, наблюдаемые у человека, пережили естественный отбор, суть которого проявляется в удалении вредоносных замен, приводящих к развитию заболеваний, в то время как смоделированные варианты не подвергались отбору. Таким образом, сравнивая экспериментальные данные с искусственными вариантами, CADD способен был выявить свойства, которые делают определенный вариант патогенным. Показатель сравнения предварительно был вычислен для всех 8,6 млрд возможных однонуклеотидных вариантов и доступен для исследователей.

В отличие от других алгоритмов, метод CADD уникален тем, что он устанавливает степень значимости мутаций во всем геноме человека, а не только в кодирующей части (экзоме), составляющей менее 2% генома. Это уникальное свойство будет иметь особенное значение, поскольку полногеномное секвенирование становится рутинным методом не только в клинике, но и в научных исследованиях.

По материалам HudsonAlpha Institute for Biotechnology

Оригинальная статья:
Martin Kircher, Daniela M Witten, Preti Jain, Brian J O'Roak, Gregory M Cooper, Jay Shendure. A general framework for estimating the relative pathogenicity of human genetic variants. Nature Genetics, 2014; DOI: 10.1038/ng.2892


Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей