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大数据集精确定位新区域,探索疾病基因组

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一种新的基因模型梳理了成千上万的记录,揭示了一种模式, 就像人行道上的雨滴. 信贷:Pixelcrane

想象一下,雨落在人行道上. 虽然雨滴似乎是随机降落的,但随着时间的推移,一小块人行道不知何故保持干燥. 这种新出现的模式表明了这个地区的一些特殊之处. 这个类比类似于犹他健康大学的研究人员设计的一种新方法. 他们探索了100多个,以确定大发娱乐基因中不耐受改变的区域. 他们认为,这些“受限”区域的DNA突变可能导致严重的儿科疾病.

“而不是专注于DNA的变化 大发娱乐寻找DNA发生变化的基因部分 说:“ 亚伦·昆兰博士.D. , U of U Health人类遗传学和生物医学信息学副教授 遗传发现中心. “大发娱乐的模型在这个庞大的数据集中寻找密集遗传变异规则的例外,以揭示缺乏变异的基因的受限区域. 大发娱乐相信这些区域在突变时可能是致命的或导致极端的疾病表型."

虽然这种方法在概念上很简单, 直到最近才有足够的人类基因组来实现这一目标. 这些新, 不变拉伸可能揭示新的致病基因,并可用于大发娱乐确定发育障碍患者的疾病原因. 这项研究的结果发表在12月10日的《大发娱乐提供》杂志网络版上 自然遗传学.

A 简短的视频 解释这个项目的视频可以在犹他大学健康YouTube网站上看到.

昆兰说, 以前与疾病没有关联的基因通常包含一个或多个高度受限的区域. 这些区域的突变可能导致疾病.

大发娱乐相信这些基因在疾病的发展中发挥了作用, 但大发娱乐目前对它们的作用知之甚少,昆兰说。, 论文的资深作者. “这就是令人兴奋的发现潜力所在."

许多最受限制的区域富含与发育障碍相关的基因, 包括发育迟缓, 癫痫和先天性心脏缺陷. 这一信息使研究小组确信,该方法揭示了基因中真正受限的区域.

他的团队使用超过120种不同的方法绘制了这些受限区域的详细地图,000个基因组 基因组聚合数据库 (gnomAD), 该项目大发娱乐提供了大量的人类基因变异目录,这些基因变异是在各种大规模测序项目的外显子组和基因组测序数据中检测到的.

这些地图揭示了导致疾病的变异和构成发育障碍的新生突变. 这种方法为识别新的编码区来研究疾病打开了大门.

“一个基因作为一个整体可能能够容忍变异, 但是[受限区域的]一个关键区域的变异可能会对发育产生严重的后果,詹姆斯·哈夫里拉说, 论文的第一作者,昆兰实验室的研究生.

昆兰警告说,该模型只能找到极端的表型, 比如导致智力残疾的发育障碍, 癫痫疾病, 面部畸形和心脏发育问题. 该模型不足以识别常见疾病的基因区域, 比如糖尿病或冠状动脉疾病. 此外,这项研究主要是基于具有欧洲血统的个体.

大发娱乐创建的地图将为社区大发娱乐提供研究迄今为止与疾病无关的基因的资源,昆兰说. “这种方法的美妙之处在于, 随着大发娱乐从越来越多的人类基因组中获得越来越多的数据, 大发娱乐可以继续提高这张地图的分辨率,以精确定位疾病研究的区域."

昆兰和哈弗里拉与大发娱乐的布伦特·彼得森和科罗拉多大学的莱恩·莱尔一起参与了这个项目.

这项工作得到了美国农业部的支持.S. 美国国家人类基因组研究所, 国家普通医学科学研究所和国家癌症研究所.

视频来源:Pixelcrane,配音:scott Singpiel