„Dlaczego ludzie chorują, skoro przeszli przez miliony lat ewolucji?” To pytanie, na które ma nadzieję odpowiedzieć dr Steven Gazal, adiunkt nauk o populacji i zdrowiu publicznym w Keck School of Medicine w USC.

Gazal jest częścią międzynarodowego zespołu naukowców, którzy jako pierwsi precyzyjnie zidentyfikowali pary zasad ludzkiego genomu, które pozostały niezmienne przez miliony lat ewolucji ssaków i które odgrywają kluczową rolę w chorobach człowieka. Odkrycia zostały opublikowane w specjalnym wydaniu Science Zoonomia.

Gazal i jego zespół przeanalizowali genomy 240 ssaków, w tym ludzi, robiąc zbliżenie z niespotykaną dotąd rozdzielczością, aby porównać DNA. Byli w stanie zidentyfikować pary zasad, które były „ograniczone” – co oznacza, że ​​pozostawały ogólnie spójne – u różnych gatunków ssaków w trakcie ewolucji. Osoby urodzone z mutacjami tych genów mogły nie odnosić takich sukcesów w swoim gatunku lub w inny sposób prawdopodobnie nie przekazywały zmienności genetycznej. „Byliśmy w stanie zidentyfikować miejsca, w których mutacje genów nie są tolerowane w ewolucji, i wykazaliśmy, że te mutacje są istotne, jeśli chodzi o choroby”, wyjaśnia Gazal.

Zespół odkrył, że 3,3% zasad w ludzkim genomie jest „znacząco ograniczonych”, w tym 57,6% zasad kodujących, które określają pozycję aminokwasu, co oznacza, że ​​zasady te miały niezwykle mało wariantów u różnych gatunków w zbiorze danych. Najbardziej ograniczone pary zasad u ssaków były ponad siedem razy bardziej prawdopodobne, że będą przyczyną chorób człowieka i złożonych cech, a ponad 11 razy bardziej prawdopodobne, gdy naukowcy przyjrzeli się najbardziej ograniczonym parom zasad samych tylko u naczelnych.

Zbiór danych został dostarczony przez konsorcjum Zoonomia, które według strony internetowej projektu „stosuje postępy w technologiach sekwencjonowania DNA, aby zrozumieć, w jaki sposób genomy generują ogromne bogactwo różnorodności zwierząt”. Gazal przypisuje firmie Zoonomia udostępnienie naukowcom tego typu danych i przewiduje, że będą one szeroko stosowane przez genetyków człowieka. „To tanie źródło do generowania, w przeciwieństwie do zbiorów danych generowanych w badaniach genetycznych człowieka” — mówi Gazal.

Odkrycia jego zespołu są znaczącym krokiem naprzód, jak zauważa Gazal: „nie rozumiemy 99% ludzkiego genomu, dlatego fundamentalne znaczenie ma zrozumienie, która część została ograniczona przez ewolucję i prawdopodobnie będzie miała wpływ na ludzkie fenotypy”. Ich odkrycia i metody mogą stać się kluczowymi narzędziami do dalszych badań.

Następnym krokiem dla Gazala i jego zespołu jest powtórzenie procesu z zestawem danych tylko naczelnych. Ograniczając tematy, mają nadzieję skupić się na funkcjach DNA, które pojawiły się ostatnio w ewolucji człowieka. „Spodziewamy się, że będzie to jeszcze bardziej przydatne w określaniu informacji o chorobach ludzi” – mówi Gazal.