Как в человеческой ДНК эволюционировали "горячие точки" генетической вариативности

Исследование биологов из Университета в Буффало проливает свет на эволюцию участков ДНК, которые наиболее сильно различаются между людьми.

Ключевые выводы:

• Исследование выявило 1148 областей ("горячих точек") в геноме человека с аномально высоким числом структурных вариантов (делеций, дупликаций, инверсий).
• Большинство этих точек находится в бедных генами регионах генома, что ожидаемо, так как изменения в генах часто вредны.
• Однако небольшая часть "горячих точек" расположена в регионах с важными генами, связанными с обонянием, функцией крови и кожи, а также иммунитетом.

Эволюционные механизмы:

• Существование "горячих точек" в генных регионах может объясняться балансирующим отбором, когда эволюция сохраняет вредные мутации из-за их сопутствующей пользы.
  • Пример: Делеция, повышающая риск талассемии, сохранилась у ~16% населения Африки к югу от Сахары, вероятно, из-за устойчивости к малярии, которую она может давать.
• Некоторые "горячие точки" могут быть биохимически более уязвимы для изменений. Крупные делеции, начинающиеся и заканчивающиеся в таких точках, могут удалять целые гены между ними, приводя к заболеваниям.
  • Пример: Несколько последовательных "горячих точек" обрамляют ген SHOX. Его полная делеция, захватывающая область от одной точки до другой, вызывает тяжелое нарушение роста костей.

Методология:

Исследование, опубликованное в Genome Biology and Evolution, проанализировало и сравнило геномы более 2500 человек, чтобы выявить закономерности в распределении структурных вариаций.