Большинство «молчащих» генетических мутаций вредны, а не нейтральны

Исследование на дрожжах ставит под сомнение многолетнее предположение о безвредности синонимичных мутаций.

• Суть открытия: Учёные из Мичиганского университета экспериментально показали, что 75,9% синонимичных (или «молчащих») мутаций у дрожжей Saccharomyces cerevisiae являются значительно вредными. Ранее такие мутации, не меняющие последовательность белка, считались нейтральными.

• Методология: С помощью CRISPR/Cas9 было создано более 8000 мутантных штаммов дрожжей, несущих синонимичные, несинонимичные или нонсенс-мутации в 21 гене. «Приспособленность» (fitness) каждого штамма измеряли по скорости размножения.

• Результаты:

  • 75,9% синонимичных мутаций — значительно вредные.
  • 1,3% — значительно полезные.
  • Остальные — нейтральные или почти нейтральные.

• Механизм: Оба типа мутаций (синонимичные и несинонимичные) могут влиять на уровень экспрессии гена, и это изменение коррелирует с эффектом на приспособленность.

• Значение: Если результат подтвердится для других организмов, это изменит подходы в:

  • Изучении механизмов болезней человека (синонимичные мутации могут быть частой, но недооценённой причиной).
  • Популяционной и эволюционной биологии.
  • Консервационной биологии.

Цитата авторов: «Поскольку многие биологические выводы опираются на предположение о нейтральности синонимичных мутаций, его несостоятельность имеет широкие последствия».

Исследование опубликовано 8 июня в журнале Nature.