Spis treści
- Najbardziej podatne miejsce w genie: pierwsze 100 par zasad
- Mutacje powstają tuż po zapłodnieniu — i mogą pozostać niewykryte
- Analiza 225 tysięcy genomów ujawnia niepokojącą prawidłowość
- Modele genetyczne wymagają aktualizacji
- Dlaczego to konkretne miejsce w genie jest tak podatne na błędy?
- Dlaczego odkrycie jest przełomowe?
Najbardziej podatne miejsce w genie: pierwsze 100 par zasad
Zespół badaczy wykazał, że początek większości genów — dokładnie pierwsze 100 par zasad tuż za miejscem startu transkrypcji — jest wyjątkowo podatny na mutacje. Częstość zachodzenia tych zmian jest aż o 35% wyższa, niż wynikałoby z obliczeń statystycznych.
To właśnie tutaj komórka rozpoczyna proces przepisywania DNA na RNA. Jak pokazują najnowsze wyniki, ta faza jest zaskakująco „chaotyczna” i wiąże się z większym ryzykiem błędów.
Dr Donate Weghorn z Centrum Regulacji Genomów w Barcelonie podkreśla: „Są to jedne z najbardziej wrażliwych i funkcjonalnie istotnych regionów w całym ludzkim genomie.”
Mutacje powstają tuż po zapłodnieniu — i mogą pozostać niewykryte
Kluczowe odkrycie dotyczy tzw. mutacji mozaikowych. Powstają one bardzo wcześnie, podczas pierwszych podziałów komórkowych zarodka. Zmiana taka nie występuje w każdej komórce, lecz tylko w części tkanek, przez co latami może pozostać niezauważona.
Co ważne:
- rodzic z mutacją mozaikową może nie mieć żadnych objawów,
- mimo to może przekazać mutację potomstwu,
- u dziecka mutacja będzie obecna we wszystkich komórkach, co zwiększa ryzyko choroby.
To zjawisko może tłumaczyć, dlaczego niektóre choroby pojawiają się u dziecka, choć badania rodziców nie znajdują pełnego wyjaśnienia genetycznego.
Analiza 225 tysięcy genomów ujawnia niepokojącą prawidłowość
Aby zrozumieć skalę problemu, naukowcy przeanalizowali:
- 150 tys. genomów z UK Biobank
- 75 tys. genomów z bazy gnomAD
- oraz dane z 11 badań rodzinnych dotyczących mutacji mozaikowych.
Wynik?
Hotspoty mutacji na początku genów pojawiają się w całym genomie, ale szczególnie często dotyczą genów związanych z:
- rozwojem nowotworów,
- funkcjonowaniem mózgu,
- rozwojem kończyn.
Te mutacje okazują się zwykle szkodliwe. Wskazuje na to ich obecność w rzadkich wariantach genetycznych, a późniejsze „zanikanie” w populacji świadczy o działaniu doboru naturalnego, który stopniowo je eliminuje.
Modele genetyczne wymagają aktualizacji
Dotychczasowe narzędzia diagnostyczne zakładały, że mutacje w miejscach startu transkrypcji są rzadkie. Nowe badanie pokazało, że jest wręcz przeciwnie — te regiony mutują częściej niż sądzono.
Skutki tego niedoszacowania są poważne:
- niektóre mutacje mogły być błędnie uznawane za podejrzane,
- inne — naprawdę groźne — mogły pozostawać niezauważone,
- część badań nad chorobami genetycznymi mogła pomijać mutacje mozaikowe, ponieważ nie występują one w każdej tkance.
Dr Weghorn wyjaśnia to obrazowo: „Jeśli model zakłada, że w danym miejscu powinno wystąpić 10 mutacji, a widzi 50, brzmi to alarmująco. Ale jeśli prawdziwa średnia to 80, to 50 oznacza, że szkodliwe mutacje są usuwane przez dobór naturalny — i może to być ważna wskazówka diagnostyczna.”
Dlaczego to konkretne miejsce w genie jest tak podatne na błędy?
Proces transkrypcji — rozpoczynający się właśnie w hotspotach mutacji — jest bardzo dynamiczny. Komórkowa maszyneria:
- zatrzymuje się,
- rusza ponownie,
- czasem zaczyna kopiować DNA w obu kierunkach,
- pozostawia tymczasowo odsłonięte fragmenty DNA.
Podczas szybkich podziałów komórkowych tuż po zapłodnieniu te „momenty chaosu” sprzyjają powstawaniu mutacji. Większość błędów komórka naprawia, ale niektóre pozostają jak niewielkie, genetyczne blizny.
Dlaczego odkrycie jest przełomowe?
To pierwszy od wielu lat dowód na istnienie nowego źródła mutacji w ludzkiej linii zarodkowej — a takie odkrycia zdarzają się niezwykle rzadko.
Otwiera to nowe kierunki badań:
- lepsze rozpoznawanie chorób dziedzicznych,
- udoskonalanie testów genetycznych,
- dokładniejsza analiza mutacji mozaikowych,
- aktualizacja modeli stosowanych w onkologii i genetyce klinicznej.
Źródło: Centrum Regulacji Genomiki w Barcelonie
Potwierdź zapis
Sprawdź maila, żeby potwierdzić swój zapis na newsletter. Jeśli nie widzisz wiadomości, sprawdź folder SPAM w swojej skrzynce.
Coś poszło nie tak