Orígenes de la mutación revelan variaciones genéticas
El análisis computacional revela fuentes de variaciones genéticas
Fuente: | Facultad de Medicina de Harvard
La transmisión precisa de información genética de una generación a la siguiente es fundamental para la vida.
La mayoría de las veces, este proceso se desarrolla con notable precisión, pero cuando sale mal, pueden surgir mutaciones, algunas de ellas beneficiosas, otras intrascendentes y algunas de ellas causando disfunciones y enfermedades.
Orígenes de la mutación revelan variaciones genéticas
Sin embargo, se desconoce en gran medida dónde y cómo tienden a surgir las mutaciones genéticas hereditarias en los seres humanos.
Ahora, un nuevo estudio multiinstitucional dirigido por investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard y el Hospital Brigham and Women’s ha identificado nueve procesos durante los cuales tienden a surgir la mayoría de las mutaciones genéticas humanas.
El trabajo, publicado el 12 de agosto en Science, se basa en un análisis de 400 millones de variantes humanas raras de ADN y representa uno de los esfuerzos computacionales más completos para explorar las variaciones genómicas hereditarias.
«Las mutaciones genéticas son una parte rara pero inevitable y, de hecho, esencial, del desarrollo y la propagación de la especie humana: crean diversidad genética, alimentan la evolución y ocasionalmente causan enfermedades genéticas», dijo el investigador principal del estudio, Shamil Sunyaev , profesor de informática biomédica. en el Instituto Blavatnik en HMS y profesor de medicina en Brigham and Women’s.
«Aprovechando el poder de la computación y los macrodatos, analizamos las variaciones genómicas e identificamos un conjunto de procesos biológicos responsables de la gran mayoría de las mutaciones humanas heredables», agregó Sunyaev, quien realizó el trabajo con los autores principales Vladimir Seplyarskiy , investigador en medicina del HMS. en Brigham and Women’s, y Ruslan Soldatov , instructor de informática biomédica en HMS.
Resultados clave
La investigación identificó nuevos mecanismos de alimentación de mutaciones y algunos que ya se conocían.
Un mecanismo estaba relacionado con la copia inexacta del ADN, otro estaba relacionado con el daño químico que se producía en el ADN.
El análisis también identificó una maquinaria involucrada en la regulación de genes humanos como un culpable frecuente de mutaciones. Esta maquinaria es particularmente activa durante el desarrollo embrionario temprano, y la mayoría de las mutaciones introducidas por la maquinaria ocurren durante este período.
En un hallazgo sorprendente, los investigadores identificaron un mecanismo impulsor de mutaciones que no estaba relacionado con la copia del ADN y la división celular, procesos que son propensos a fallas que causan mutaciones.
Este mecanismo previamente insospechado conduce a mutaciones en los óvulos almacenados en los ovarios.
Relevancia e implicaciones
* Los investigadores ahora están trabajando para incorporar algunos de los resultados en un modelo de tasa de mutación humana a lo largo del genoma en un esfuerzo por ayudar a predecir la posibilidad de que ocurra una mutación específica en una ubicación específica del genoma.
- El objetivo es ayudar en el análisis de mutaciones de enfermedades y en el descubrimiento de genes que causan enfermedades raras. El modelo también puede servir para resaltar genes de importancia clave para la salud y la supervivencia humanas.
El trabajo fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud (R35GM127131, R01MH101244, U01HG009088 y R01 HG010372) y el Instituto Nacional de Sangre Pulmonar del Corazón (R01HL131768).
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