Виявлено # «гарячі точки» мутацій у геномі людини
Вчені виявили, що певні ділянки геному людини надзвичайно схильні до мутацій, особливо в тих точках, де ДНК активно зчитується та копіюється. Ці так звані гарячі точки мутації виникають у місцях початку транскрипції, де РНК-полімераза відкриває ДНК для ініціації експресії генів. Це відкриття дає критичне розуміння того, як розвиваються та еволюціонують генетичні захворювання.
Чому це важливо
Розуміння цих гарячих точок є критично важливим, оскільки мутації є рушійною силою як генетичних розладів, так і адаптації. Хоча більшість мутацій нешкідливі, значна їх кількість сприяє розвитку рідкісних генетичних захворювань, які вражають приблизно 300 мільйонів людей у всьому світі. Точні моделі частоти мутацій життєво важливі для ефективного вивчення цих розладів. Нове дослідження підкреслює механізм, про який раніше не звертали уваги: притаманну вразливість ДНК під час транскрипції.
Уразливість транскрипції
Транскрипція, процес копіювання ДНК в РНК, підвищує ризик пошкодження геному. Уявіть собі кулінарну книгу з рецептами (гени); коли книгу відкривають, щоб скопіювати рецепт (транскрипцію), сторінки стають вразливими до розривів або плям. Ця аналогія пояснює, як багаторазове відкриття та закриття ДНК під час транскрипції може призвести до недосконалого відновлення, викликаючи незворотні генетичні зміни. Дослідники підрахували, що ці події відбуваються в клітині сотні тисяч разів щодня.
Неузгоджені дані та мозаїчні мутації
Початковий аналіз довготривалих успадкованих мутацій (надзвичайно рідкісних варіантів або ERV) показав чітку гарячу точку в місцях початку транскрипції. Однак, коли команда дослідила de novo мутації (DNM) — ті, що випадково виникають у нащадків, — гаряча точка зникла. Це протиріччя спантеличило дослідників, поки вони не взяли до уваги мозаїчні мутації : помилки, які виникають на ранніх стадіях ембріонального розвитку.
Мозаїчні мутації часто ігноруються в стандартних дослідженнях DNM, оскільки вони з’являються нерівномірно і можуть бути прийняті за помилки секвенування. Коли дослідники повторно проаналізували дані, включаючи мозаїчні мутації, гаряча точка знову з’явилася, підтверджуючи її існування. Це відкриття виявило сліпу пляму в сучасних методологіях дослідження мутацій.
Механізм гарячих точок
Дослідники дійшли висновку, що постійне відкриття та закриття ДНК у місцях початку транскрипції створює крихке середовище. РНК-полімераза, хоча і необхідна для експресії генів, може функціонувати неправильно або залишати ДНК незахищеною надовго, що призводить до пошкодження, яке не завжди правильно відновлюється.
Це відсутня частина головоломки про походження мутацій ДНК, яка може покращити дослідження генетичних захворювань на основі даних про мутації de novo.
Дослідження припускає, що в майбутній роботі слід враховувати мозаїчні мутації та переглянути викинуті дані поблизу сайтів початку транскрипції, щоб підвищити точність.
На закінчення : виявлення цих гарячих точок мутації є важливим кроком до розуміння походження генетичних захворювань і вдосконалення інструментів, що використовуються для їх вивчення. Результати підкреслюють, що ДНК не є статичним кодом, а динамічною, вразливою системою, яка постійно зношується, особливо в тих самих місцях, де читаються життєві інструкції.
