Zespół badawczy kierowany przez Uniwersytet Kalifornijski w Irvine stworzył pierwsze genetyczne mapy referencyjne dla krótkich odcinków DNA powtórzonych wielokrotnie, o których wiadomo, że powodują ponad 50 śmiertelnych chorób u ludzi, w tym stwardnienie zanikowe boczne, chorobę Huntingtona i liczne nowotwory.

Baza danych agregacji genomu tandemowego Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine umożliwia naukowcom badanie, w jaki sposób mutacje – zwane ekspansjami powtórzeń tandemowych – są powiązane z chorobami, aby lepiej zrozumieć dysproporcje w stanie zdrowia i ulepszyć diagnostykę kliniczną.

Badanie opublikowano dzisiaj online w czasopiśmie Komórka, przedstawia UC Irvine TR-gnomAD, który wypełnia krytyczną lukę w bieżących wysiłkach związanych z sekwencjonowaniem genomu w biobankach. Chociaż ekspansje TR stanowią około 6 procent naszego genomu i w znacznym stopniu przyczyniają się do powstania złożonych warunków sprzyjających, naukowe ich zrozumienie pozostaje ograniczone.

Ten przełomowy projekt pozycjonuje UC Irvine jako lidera w dziedzinie genetyki ludzkiej i medycznej, wypełniając krytyczną lukę w możliwościach interpretacji ekspansji TR u osób z zaburzeniami genetycznymi. TR-gnomAD zwiększa naszą zdolność do określania, w jaki sposób określone choroby mogą wpływać na różne grupy ludzi w oparciu o różnice w tych mutacjach wśród przodków. Firmy zajmujące się doradztwem genetycznym mogą następnie opracować produkty umożliwiające interpretację tych informacji i dokładne raportowanie, w jaki sposób określone cechy mogą być powiązane z różnymi grupami ludzi i chorobami”.

Wei Li, przewodnicząca Grace B. Bell i profesor bioinformatyki oraz współautor do korespondencji

Do zbudowania bazy danych zespół wykorzystał dwa narzędzia programowe do analizy danych genomowych 338 963 uczestników w 11 subpopulacjach. Spośród 0,91 miliona zidentyfikowanych TR, 0,86 miliona miało wystarczająco wysoką jakość, aby można je było zachować do dalszych badań. Odkryto także, że u 30,5 proc. z nich występowały co najmniej dwie powszechne alternatywne formy genu spowodowane mutacją zlokalizowaną w tym samym miejscu chromosomu.

„Chociaż pomyślnie genotypowaliśmy znaczną liczbę TR, nadal stanowi to tylko ułamek całkowitej liczby w ludzkim genomie” – powiedział Li. „Naszym kolejnym krokiem będzie nadanie priorytetu integracji większej liczby wysokiej jakości TR i uwzględnienie większej liczby niedostatecznie reprezentowanych przodków, takich jak Australijczycy, mieszkańcy wysp Pacyfiku i Mongołowie, w miarę zbliżania się do realizacji spersonalizowanej medycyny precyzyjnej”.

Wśród członków zespołu z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine zaangażowanych w badania znaleźli się autor-korespondent i profesor adiunkt Ya Cui; Wenbin Ye, doktorant; Jason Sheng Li, absolwent chemii biologicznej; oraz Eric Vilain, profesor pediatrii i dyrektor Instytutu Nauk Klinicznych i Translacyjnych. W badaniu uczestniczyli także Jingi Jessica Le, profesor biostatystyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles, oraz dr Tamer Sallam, wiceprzewodniczący i profesor nadzwyczajny w Szkole Medycznej Davida Geffena na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles.