Опубликованное в сегодняшнем выпуске журнала Nature исследование, проведенное доктором Монколем Леком из Сиднейского университета и доктором Дэниелом МакАртуром из Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарвардского университета, раскрывает закономерности генетической изменчивости во всем мире путем секвенирования экзомов 60 706 человек с различным географическим происхождением. включая европейское, африканское, южноазиатское, восточноазиатское и латиноамериканское население.
Используя массивную базу данных секвенирования экзома, доступную через Консорциум агрегации экзомов (ExAC), международная исследовательская группа определила около 7.4 миллиона генетических вариантов, обеспечивающих беспрецедентное разрешение низкочастотных вариантов кодирования белков в человеческих популяциях. ExAC каталогизирует данные экзомов 60706 неродственных особей, полученные в результате многочисленных генетических исследований конкретных заболеваний и популяций. Сайт ExAC посетили более 5.2 миллиона раз, и в настоящее время получает около 70 000 просмотров страниц в неделю.
В субанализе новой статьи Nature авторы проанализировали 192 патогенных варианта, о которых сообщалось в других исследованиях, и обнаружили только девять с достаточными данными, подтверждающими вывод о том, что эти варианты имели сильную связь с заболеванием.
"Крупномасштабные справочные наборы данных о генетических вариациях человека имеют решающее значение для медицинской и функциональной интерпретации изменений последовательности ДНК," говорит доктор Лек.
"Этот анализ выявляет глобальные закономерности генетической изменчивости, обеспечивая разрешение, которое было невозможно с меньшими наборами данных генетической изменчивости."
Секвенирование экзома – это метод секвенирования подмножества генома ДНК человека, который кодирует белки, известные как экзоны. У человека около 180000 экзонов, составляющих около одного процента генома человека, или около 30 миллионов пар оснований. Пара оснований – это единица, состоящая из двух связанных друг с другом нуклеотидных оснований, которые образуют строительные блоки двойной спирали ДНК. В геноме человека содержится около 3.2 миллиарда нуклеотидов и около 23 500 генов.
Три четверти известных генетических вариантов, вызывающих болезнь, расположены в экзоме, кодирующем белок. Учитывая стоимость и технические проблемы при анализе всех данных геномных последовательностей, исследователи сосредотачивают большую часть своих исследований в первую очередь на секвенировании экзома.
Интерпретация результатов – серьезная проблема, лежащая в основе генетического секвенирования. Каждый экзом содержит около 13 500 однонуклеотидных вариантов, которые изменяют аминокислоту, и ожидается, что большое количество из них будут функциональными вариантами. Перед исследователями-медиками стоит непростая задача – отличить варианты, которые являются патогенными, от тех, которые не имеют заметных клинических эффектов или имеют незначительные клинические эффекты.