Исследователи раскрыли полногеномные вариации вторичной структуры ДНК человека

Исследование под руководством доктора Тана Чжэна из Института зоологии Китайской академии наук показало, что однонуклеотидные варианты (SNV) в геномах человека взаимодействуют с мотивами ДНК, способными формировать четырёхцепочечные вторичные структуры — G-квадруплексы (G4).

В результате такого взаимодействия в ДНК человеческих геномов возникают миллионы потенциальных изменений вторичных структур. Большинство этих изменений происходит внутри генов и обогащено вблизи сайтов начала транскрипции, что указывает на их возможное влияние на регуляцию генов.

Исследование опубликовано в PNAS 18 мая.

Геном каждого человека уникален. Однонуклеотидный вариант (SNV) — распространённый тип вариации, представляющий собой замену одного нуклеотида.

Как наиболее изученные генетические вариации, SNV связаны с важными индивидуальными признаками, такими как предрасположенность к заболеваниям, реакция на лекарства, исход лечения и другие фенотипы, связанные со здоровьем.

Ранее исследования SNV в основном фокусировались на последствиях замены отдельного нуклеотида в одномерном контексте, например, на изменении аминокислоты в белке, если SNV попадает в кодирующую область.

В данной работе учёные исследовали взаимодействие между SNV и G4 с точки зрения структуры во всём геноме человека. Они выявили, что структурные изменения, вызванные SNV, могут приводить к значительному изменению экспрессии соответствующего гена.

Новые данные о полногеномных структурных вариациях в геномах человека представляют собой важное дополнение к пониманию механизмов влияния SNV на функцию ДНК.

«Это поможет нам понять генетическую изменчивость и её физиологические последствия с точки зрения структуры. Структурные вариации также должны представлять собой уникальный класс мишеней для лекарств в персонализированной медицине, оценке здоровья и разработке препаратов», — сказал доктор Тан.