유전된 DNA 변이체의 게놈 구조

당신은 어머니의 눈과 아버지의 미소를 갖고 있지만 유전학은 표면에 있는 것보다 훨씬 더 중요합니다. 베일러 의과대학(Baylor College of Medicine)의 연구자들은 10년 이상에 걸친 연구에서 새로 유전된 DNA 변이가 열성 질환 특성에 미치는 역할을 밝히기 위해 특정 인구 집단의 가족 세대를 조사했으며 그 과정에서 인구 집단을 만들었습니다. 더 큰 집단에서는 볼 수 없는 고유한 DNA 정보를 나타내는 특정 데이터베이스.

이번 연구 결과는 현재 의학에서의 유전학 OPEN, 영향을받지 않은 인구와 비교할 때 친척 수준이 증가한 가족에서 복잡한 유전 질환의 발생 사이의 상관 관계가 밝혀졌습니다. 친족관계는 두 부모가 공통 조상을 공유하는 등 유사한 유전적 표지를 자손에게 제공하고, 아버지로부터 물려받은 게놈과 어머니로부터 유전 정보가 모두 동일한 경우입니다.

박사후 연구원인 Zeynep Coban-Akdemir 박사는 “우리는 동형접합성 영역인 ROH로 알려진 염색체의 영역이 부모의 혈연관계가 더 높은 개체에서 더 길다는 것을 관찰했습니다.”라고 말했습니다. Baylor에서 분자 및 인간 유전학을 전공했으며 현재 UTHealth 공중 보건 대학의 조교수이자 연구의 공동 저자입니다. “우리는 혈연관계가 작용할 때, 그리고 더 먼 조상을 대표하는 씨족이나 부족의 가족 단위에 새로운 유전적 변이가 도입될 때 무슨 일이 일어나는지 알 수 있습니다.”

전 베일러 대학원생이자 현재 모피트 암센터의 조교수로 일하고 있는 샤오페이 송 박사는 “우리는 이러한 유전적 변이가 질병에 미치는 영향을 체계적으로 평가하기 위해 통계적 방법을 추가로 적용했습니다. 우리의 결과는 새로 도입된 유전적 변이가 변화는 우리 환자에게서 관찰된 임상적 특징을 더 잘 설명할 수 있습니다.” 송은 또한 이번 연구의 공동 저자이기도 하다.

“발표된 연구는 희귀 질환과 집단 유전체학 분야 모두에 기여합니다. 연수생의 관점에서 볼 때, 이 기사는 인간 유전학의 기본 개념을 이해하고 이러한 개념을 설명하기 위해 다양한 계산 방법을 적용하는 데 귀중한 자원을 제공합니다.”라고 박사 후보자는 말했습니다. Tugce Bozkurt-Yozgatli, 터키 이스탄불 아지바뎀 대학

연구가 수행된 베일러의 Lupski 연구소에서 일했던 Coban-Akdemir는 이것이 유전자가 다양한 집단과 씨족 내에서 어떻게 작용하여 다양한 열성 유전 질환에 기여하는지를 밝히기 때문에 이번 발견의 중요한 부분이라고 말했습니다.

연구 대상 인구는 터키 출신의 개인 집단으로, 유럽 전역의 다른 인구 집단과 비교할 때 유전적 표지에 다양한 변이가 있는 것으로 알려져 있습니다. 연구자들은 단일 유전자의 돌연변이로 인해 발생하는 질병인 다양한 의심되는 희귀 멘델병 특성에 영향을 받은 773명의 관련 없는 지원자를 대상으로 게놈 전체의 유전적 변이를 엿볼 수 있는 유전체학 분석인 엑솜 시퀀싱에서 파생된 변종 데이터베이스를 만들고 분석했습니다. Gregor Mendel의 기대에 따라 한 세대에서 다음 세대로 명확하게 전달되었습니다. 이를 동일한 연구자가 영향을 받지 않은 친척 643명으로 만든 다른 데이터베이스와 비교했습니다.

이 터키 그룹의 유전적 변이 중 대략 절반은 유전 연구자들이 일반적으로 사용하는 공유 데이터베이스에서 발견되는 대규모 유럽 대조 집단에는 존재하지 않습니다.

“이 터키 개인 및 가족 그룹은 평균 인구가 제공하지 않는 유전학에 대한 통찰력을 제공합니다. 우리가 이 터키 인구에서 발견한 것은 매우 독특합니다. 이 그룹은 더 큰 데이터베이스에서 과소 대표될 뿐만 아니라 그들이 Coban-Akdemir는 유럽 인구와 비교할 때 이 인구 집단에서만 볼 수 있는 풍부한 유전적 변이가 있다고 말했습니다.

Baylor의 소아과 조교수인 Davut Pehlivan 박사는 한 개인의 DNA에는 약 4천만 개의 Watson-Crick 염기쌍 변형이 있다고 말했습니다.

“인간 게놈 프로젝트는 연구자들이 차세대 시퀀싱 기술을 사용하여 전체 게놈 DNA 보완물을 조사할 수 있는 문을 열었습니다. 그러나 이러한 발전으로 인해 더 많은 어려움이 나타났습니다. 예를 들어, 4천만 개의 변종 중에서 어떤 변종이 질병을 일으키는지 정확히 찾아내기는 어렵습니다. 우리의 DNA입니다. 건강한 인구 집단을 연구하면 이러한 공통적인 변이를 고려 대상에서 제외하는 데 도움이 됩니다. 따라서 우리는 터키 인구의 환자와 건강한 친척을 모두 연구했습니다.” 펠리반이 말했다. “게놈에는 많은 변화가 있으며, 우리는 이러한 모든 세부 사항의 의미를 완전히 이해하지는 못하지만, 이번 인구 연구의 데이터는 다른 변종의 결과를 해석하려는 전 세계 모든 연구자에게 도움이 될 것입니다. 인간 게놈 DNA에서.”

Pehlivan은 2010년부터 유전체학 연구에 참여하기를 원하는 정보와 가족을 수집하고, 환자가 주로 거주하는 시골 지역으로 장거리를 여행하며, 인간의 관심 이야기 자체를 수집하여 데이터베이스와 임상 정보가 환자에 대한 정확한 표현을 보여줄 수 있는지 확인했다고 설명했습니다. 이 가족들.

“우리는 기존의 질병 유전자 연관체에 기여하는 200개 이상의 유전자를 발견했습니다. 이는 이 집단과 다른 집단에서 이러한 질병을 일으키는 원인과 광범위한 질병의 근간을 이루는 인간 생물학적 교란을 더 가까이 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 우리의 연구는 인간 생물학과 게놈 생물학 연구의 새로운 길을 열 것이며 궁극적으로 코로나 백신 개발에 사용된 핵산 치료법을 환자와 가족에게 제공하는 데 잠재적으로 도움이 될 것입니다.”라고 Pehlivan은 말했습니다.

“이 연구팀은 자신들이 연구한 인구 집단을 도울 뿐만 아니라 그들의 발견은 많은 인구 집단에 적용될 수도 있습니다. 우리 모두는 지구상에서 매우 다른 개인이지만 유전자는 매우 유사하게 행동하며 우리 모두는 공통된 인류를 공유합니다. 따라서 유전 질환이 어떻게 작용하는지 이해하는 것은 전 세계적으로 영향을 받은 가족을 지원하는 데 도움이 됩니다.”라고 베일러의 유전학 및 유전체학 분야 컬렌 재단 기부 의장인 제임스 R. 루프스키(James R. Lupski) 박사는 말했습니다.

과거에 Coban-Akdemir와 Claudia MB Carvalho 박사는 이전에 Baylor에서 근무했으며 현재 시애틀의 Pacific Northwest Research Institute(PNRI)에 있는 자신의 실험실에서 이 연구에 기여했으며 유전자 변이체를 연구하는 데 노력해 왔습니다. 새롭거나 다른 기능을 수행하는 절단되거나 변경된 단백질의 생산을 통해 질병의 원인. 그들의 작업은 또한 유전병이 있거나 없는 인구 집단의 데이터베이스에 중점을 두었습니다. 그들의 현재 연구는 유전병의 원인을 계속 밝히는 연구에서 다양성과 포용의 중요성을 반영합니다.

이 연구는 미국 국립 인간 게놈 연구소/국립 심장 폐 및 혈액 연구소 보조금 번호 UM1HG006542에 의해 베일러 홉킨스 멘델리안 유전체학 센터(BHCMG), 미국 국립 인간 게놈 연구소 U01HG011758에 의해 베일러 의과대학에 의해 지원되었습니다. 희귀병 유전학 컨소시엄(BCM-GREGoR), 국립 신경 장애 및 뇌졸중 Q22 연구소(NINDS) R35NS105078 및 국립 인간 게놈 연구소 U54-HG003273을 밝히기 위한 유전체학 연구를 위해. JEP는 NHGRI K08 HG008986에서 지원되었습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/04/240409184033.htm