0

Твои гены или мои: насколько мы различны?

В течение некоторого времени учёные полагали, что люди на 99,9% генетически идентичны. Считалось, что 0,1% генома, который отличался (приблизительно 3 000 000 оснований ДНК), состоял из «одиночных нуклеотидных полиморфизмов» (ОНП – это вариации индивидуальных оснований ДНК), рассредоточенных по всему геному. Считалось также, что некоторые из данных вариаций ДНК могут частично объяснить некоторые физические различия, существующие между двумя различными, но во всём другом нормальными людьми.

Летом 2004 года две группы учёных, работавшие независимо друг от друга (одна во главе с исследователями Гарвардской медицинской школы и больницы Брайхем-энд-Вименз г. Бостона, а другая во главе с исследователями из Лаборатории г. Колд-Спринг Харбор), поставили данную научную догму под вопрос. Их исследования выявили сотни областей человеческого генома, в которых количество копий определённого сегмента ДНК различалось у разных людей. Кроме некоторых исключений, считалось, что все сегменты ДНК существовали в двух копиях (одна копия наследуется от матери, другая – от отца).

Chicago Pollution

Climate Change in the Trumpocene Age

Bo Lidegaard argues that the US president-elect’s ability to derail global progress toward a green economy is more limited than many believe.

Оба исследования показали, что существуют сотни областей генома, в которых может быть больше или меньше, чем эти две копии. Это насторожило учёных и навело их на мысль о существовании более обширного источника генетических вариаций, чем считалось ранее, и вынудило нас пуститься в обсуждение значения данного открытия.

Это открытие было сделано так недавно, потому что до сегодняшнего дня не существовало технологии, с помощью которой можно было изучать генетические вариации на уровне всего генома. Всё изменилось за последние пять или шесть лет с появлением технологии, известной как «упорядоченная сравнительная гибридизация генома» (упорядоченная СГГ), которая совершила революцию в генетических исследованиях и диагностике. Около трёх лет назад, когда мы искали потенциальное средство для диагностики высокого разрешения в больнице Брайхем-энд-Вименз, упорядоченная СГГ дала нам надежду на проведение надёжного и эффективного опыта на уровне всего генома, с помощью которого можно было обнаружить увеличения и уменьшения беспристрастным и объективным образом.

Когда были проведены проверочные эксперименты, сравнивавшие ДНК одного «обычного здорового» человека с ДНК другого «обычного здорового» человека, мы с удивлением обнаружили в среднем 12 фрагментов ДНК, в которых оказались различия в количестве копий между двумя сравниваемыми людьми. Это стало известно как варианты количества копий, или ВКК.

При объединении данных наших исследований и исследований лаборатории г. Колд-Спринг Харбор, было обнаружено 300 областей генома с ВКК между обычными людьми. После данных двух первоначальных исследований, многие другие группы, включая наши, документально подтвердили наличие многих других ВКК при исследованиях других людей.

Это является целью Проекта вариаций количества копий Консорциума по структурным вариациям генома, с помощью которого планируется предоставлять исследователям самый современный перечень ВКК генома людей и их характеристики. Недавно Консорциум обследовал 270 людей из четырёх разных местностей, предки которых жили в Африке, Азии и Европе (эта группа получила название «коллекция для карты»), чтобы составить новую карту генома человека. С помощью вспомогательных технологий уровня всего генома и последующих проверочных исследований было обнаружено всего 1447 ВКК.

Эти данные чётко демонстрируют, что люди не настолько генетически одинаковы, как считалось ранее. Многие из областей, в которых были обнаружены ВКК, частично совпадали с известными генами заболеваний. Т.к. они обнаруживаются у здоровых людей, то ВКК не обязательно являются прямой причиной человеческих заболеваний, но многие из них могут быть причиной предрасположенности к определённым заболеваниям, служить признаком болезни и/или указывать на потенциальные области генной нестабильности.

Fake news or real views Learn More

Некоторые ВКК также связаны с генами, участвующими в работе иммунной системы и метаболизма, связанного с детоксикацией (с некоторыми из реакций человеческого тела на окружающую среду). Может даже оказаться, что некоторые ВКК объяснят, почему разные люди по-разному реагируют на определённые лекарства. Будем надеяться, что более полное понимание вариаций генома человека (т.е. одноосновных парных изменений и структурных вариаций генома, такие как ВКК) поможет врачам назначать лекарства в более индивидуальной манере, что приведёт к повышению их лечебных эффектов для каждого пациента до максимума и снизит до минимума побочные эффекты.

В целом, мы надеемся на то, что многие из данных ВКК помогут нам объяснить то, как мы приспосабливаемся к нашей постоянно изменяющейся окружающей среде и взаимодействуем с ней. По мере того, как исследования продолжают обнаруживать и характеризовать ВКК, мы надеемся добиться лучшего понимания зависимости между этими генетическими вариациями, сложными заболеваниями и приспособляемостью человека.