研究人員以前所未有的分辨率準確定位人類基因組中的特定鹼基對
來自南加州大學的一名研究人員已經確定了在人類疾病中起重要作用的DNA鹼基對。南加州大學凱克醫學院人口和公共衛生科學助理教授Steven Gazal博士正在執行一項任務,回答一個令人困惑的問題: 為什麼儘管經過數百萬年的進化,人類仍然遭受疾病的困擾?
作為一個國際研究小組的成員,Gazal有了一個突破性的發現。他們已經成為第一個準確定位人類基因組中的特定鹼基對的人,這些鹼基對在數百萬年的哺乳動物進化過程中一直沒有改變過。這些鹼基對在人類疾病中發揮著重要作用。他們的發現發表在《科學》雜誌的Zoonomia特別版上。
Gazal和他的團隊分析了包括人類在內的240種哺乳動物的基因組,以前所未有的分辨率放大比較了DNA。他們能夠識別出在進化過程中跨哺乳動物物種的”約束”鹼基對–意味著它們總體上保持一致。出生時在這些基因上有突變的個體可能在其物種內不那麼成功,或者在其他方面不可能將遺傳變異傳遞下去。”我們能夠確定基因突變在進化過程中不被容忍的地方,並且我們證明這些突變在涉及到疾病時是很重要的,”Gazal解釋說。
研究小組發現,人類基因組中3.3%的鹼基是”顯著受限”的,包括57.6%的決定氨基酸位置的編碼鹼基,這意味著這些鹼基在數據集中的各個物種中的變異異常少。哺乳動物中最受約束的鹼基對是人類疾病和復雜性狀的因果關係的7倍以上,而當研究人員僅看靈長類動物中最受約束的鹼基對時,其可能性是11倍以上。
該數據集由Zoonomia聯盟提供,根據該項目網站,該聯盟”正在應用DNA測序技術的進步來了解基因組如何產生巨大的動物多樣性財富”。Gazal對Zoonomia向研究人員提供這種類型的數據給予了肯定,並預計它將被人類遺傳學家廣泛使用。”Gazal說:”與人類遺傳研究中產生的數據集相比,它是一種可以產生的廉價的資源。
他的團隊的發現是向前邁出的重要一步,正如Gazal所指出的:”我們不了解人類基因組的99%,所以了解哪一部分受到了進化的製約並可能對人類表型產生影響是最根本的。”他們的發現和方法可能成為進一步研究的關鍵工具。
Gazal和他的團隊的下一步是用只有靈長類的數據集重複這一過程。通過限制受試者,他們希望關注在人類進化過程中更近期出現的DNA功能。Gazal說:”我們期望這對確定人類疾病的信息更加有用。”