„Aceste schimbări în compoziția STR-urilor nu sunt rare, fac parte din diversitatea genetică umană. Aceasta este o nouă dimensiune a variației genetice care a fost ascunsă în fața noastră,” a declarat autorul principal Ryan Yuen, PhD, un cercetător senior la SickKids.
Repetițiile tandem sunt secțiuni repetate ale lanțurilor de ADN și reprezintă aproximativ șapte procente din genomul uman. Se știe că acestea contribuie la tulburările monogenice și complexe, inclusiv sindromul X fragil, tulburarea din spectrul autismului, schizofrenia, cancerul și cardiomiopatiile, în plus față de boala Huntington.
Pentru acest studiu, cercetătorii au examinat dacă diferențele în motivele secvențelor STR-urilor, nu doar pragurile de extindere ale acestora, ar putea modela reglarea genelor și contribui la variația în fenotipurile clinice. Cercetarea lor a fost influențată de studii anterioare care arătau că întreruperile secvențelor pot modula patogenicitatea în bolile asociate cu repetițiile și de noi descoperiri ale inserțiilor de repetiții cauzatoare de boli compuse din motive alternative.
Pentru a investiga acest aspect, cercetătorii au analizat compoziția secvențelor STR a 3.150 de persoane din două seturi de date diferite. Analiza acestor date de secvențiere cu citiri scurte a fost facilitată de un algoritm dezvoltat de SickKids care a detectat lungimea repetițiilor și compozițiile motive pentru a descoperi relația lor cu expresia genelor în 49 de tipuri de țesuturi umane diferite.
Această analiză a arătat că STR-urile variabile prezintă modele clare de distribuție care ar putea fi biologic relevante. „Aceste repetiții variabile sunt mai predispuse la extindere și sunt frecvent găsite în proximitatea elementelor Alu,” au scris cercetătorii. „În mod deosebit, STR-urile cu motive variabile sunt adesea găsite în apropierea joncțiunilor de splice ale genelor implicate în funcțiile creierului și neuronale.”
Echipa de la SickKids a descoperit, de asemenea, STR-uri variabile îmbogățite la joncțiunile de splice ale genelor legate de funcțiile „neuronale,” „axonal,” și de „creștere,” în regiuni ale creierului cum ar fi hipocampul, hipotalamusul, nucleul accumbens și putamenul, regiuni care susțin procese legate de controlul motor, învățare, recompensă, limbaj și cogniție.
Cercetarea a dezvăluit, de asemenea, diferențe etnice în variația STR-urilor, observând o frecvență mai mare a motivelor alternative printre persoanele de origine africană și detectând motive anterior nedescrise în multiple regiuni legate de tulburările genetice monogenice cu repetiții.
Aceste descoperiri ar putea avea consecințe pentru îngrijirea clinică. Pentru medici, cunoașterea faptului că compoziția secvențelor STR-urilor, nu doar lungimea repetiției, poate influența expresia genelor și căile relevante pentru boală poate oferi noi perspective în personalizarea tratamentelor.
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.
