Ученые из USC окончательно продемонстрировали, что большие наборы вариаций генетического кода, которые по отдельности не оказывают большого влияния, могут в совокупности вызывать значительные изменения физических характеристик организма.
Изучение прорастающих дрожжей Saccharomyces cerevisiae, Мэтью Б. Тейлор и Ян М. Эренрайх обнаружил, что эффекты этих генетических вариантов могут зависеть от четырех или более других вариантов в геноме человека.
Большинство генетических анализов наследуемых физических характеристик, в том числе полногеномные исследования ассоциаций в человеческих популяциях, сосредоточены на так называемых "добавка" варианты, которые имеют эффекты, которые происходят независимо от генетического фона организма. Однако Тейлор и Эренрайх обнаружили, что взаимодействия более высокого порядка в пяти или более местах генома могут иметь серьезные последствия и могут помочь объяснить так называемые "отсутствие наследственности" проблема, при которой аддитивные генетические варианты не полностью объясняют многие наследственные заболевания и признаки.
"Исследования, сосредоточенные только на аддитивных эффектах, часто объясняют лишь часть генетической основы многих черт. Вопрос в том, что нам не хватает?" – сказал Эренрайх, доцент кафедры молекулярной биологии Колледжа литературы, искусств и наук Дорнсайф при Университете Южной Калифорнии и автор статьи об исследовании, опубликованной 1 мая издательством PLOS Genetics.
Альтернативная точка зрения открытий Тейлора и Эренрайха состоит в том, что генетические варианты, которые могут вызвать серьезные изменения в фенотипе организма, могут быть полностью исключены, если они происходят в "неправильный" геномный фон.
"Интересно представить характерный пример того, как генетический фон может влиять на эффекты мутаций. Мы надеемся, что это откроет дверь для будущих исследований, чтобы понять, как происходят эти сложные взаимодействия," сказал Тейлор, аспирант отдела молекулярной и вычислительной биологии Университета Южной Калифорнии.
Их работа может повлиять на исследования генетического картирования, предполагая, что исследователям необходимо будет найти подход к пониманию взаимосвязи генотип-фенотип, которая включает в себя сложные неаддитивные эффекты.
Тейлор и Эренрайх планируют более внимательно изучить молекулярные механизмы, лежащие в основе этих взаимодействий, в надежде дать базовое понимание того, как они происходят в биологических системах.