Los elementos de Salto en primates pueden tener consecuencias importantes para los estudios de enfermedades genéticas humanas

Published on April 30, 2010 at 6:56 AM · No Comments

Los elementos de Salto, algunos de los cuales causan enfermedades genéticas, se incorporan en el genoma en diversos escenarios del revelado humano

La densidad de elementos (de salto) transposable entre los cromosomas de sexo en primates puede tener consecuencias importantes para los estudios de enfermedades genéticas humanas, dice a los investigadores del Estado de Penn. Erika Kvikstad, graduado 2009 del Estado de Penn Ph.D. en genética, y Kateryna Makova, profesor adjunto de la biología en el Estado de Penn, utilizaron un método estadístico de la regresión para estudiar los genomas del ser humano, del chimpancé, del macaque, y del orangután, concluyendo que hay un polarizado fuerte del sexo-cromosoma en la distribución de elementos transposable, y proporcionando a discernimientos sobre si éstos no-codificación, pero importante, los elementos de la DNA se integran específicamente en el germline masculino o el germline femenino, o se integran en el genoma durante los primeros tiempos de la embriogénesis. Su estudio será publicado en la aplicación De mayo de 2010 la Investigación del Genoma del gorrón científico.

Según Kvikstad, ahora un escolar postdoctoral en el Universit- Claude Bernard Lyon 1 en Lyon, Francia, las personas eligió estudiar a primates debido a la importancia de la evolución humana, de la enfermedad humana, y de la “disponibilidad única de una descripción muy detallada del genoma humano -- más tan que cualquier otro genoma mamífero.” Las zancadas hechas en la secuencia del ser humano y de otros genomas del primate han hecho esta investigación posible solamente en la década pasada. Makova, uno de los investigadores que contribuyeron al análisis de los genomas del macaque y del chimpancé, observa que la serie del genoma del orangután usado en el estudio del Estado de Penn todavía no se ha publicado. Makova recibió la autorización especial de utilizar el conjunto de datos del orangután en su estudio.

Las personas consideraban específicamente las densidades de los elementos transposable, que son recortes de la DNA capaces de la mudanza alrededor, replegándose, e insertando copias dentro del genoma. Las clases de elementos transposable son distinguidas más a fondo siendo elementos nucleares cortos o de largo entremezclados -- Senos y Líneas. Kvikstad y Makova observaban a una familia del SENO -- Series de Alu, que son cerca de 300 pares bajos largos, -- y una LÍNEA familia -- Series L1, que pueden ser millares de bases de largo.

“Los elementos transposable que elegimos estudiar, Alus y L1s, son importantes porque son abundantes,” dicen Kvikstad. “Comprenden alrededor de un tercero del genoma del primate. Se están moviendo activamente alrededor en el genoma vía un mecanismo del retrotransposition de la copia-y-pasta, así que pueden crear la nueva variación; por ejemplo, enfermedades y cánceres humanos.”

Más importante aún, Kvikstad señala, “Estos elementos transposable es altamente abundante en los cromosomas de sexo -- X y Y -- qué medios podrían desarrollar únicamente debido a la naturaleza inusual de la transmisión del sexo-cromosoma. La Y se hereda paternal, así que reside en el germline masculino solamente; el X pasa dos tercios de su tiempo en el germline femenino y una mitad en el germline masculino. Si hay diferencias germline-específicas en la actividad de elementos transposable, por ejemplo, debemos ver pistas a estas diferencias en sus distribuciones del sexo-cromosoma.”

Las conclusión de las personas sorprendieron Kvikstad y Makova. “Incluso después corregimos para los efectos genomic regionales, todavía observamos un polarizado muy fuerte del sexo-cromosoma en distribuciones de elementos transposable,” dice Makova. “Esto que encuentra indica sin obstrucción que hay los polarizado según los cuales los elementos integran en el genoma. También hay diferencias entre estas dos clases de elementos. Nuestro estudio sugiere que Alus integre probablemente sobre todo en el germline masculino, mientras que L1s integran en los germlines masculinos y femeninos, o puede ser que integren en embriogénesis temprana.”

Este polarizado tiene implicaciones para entender y quizás algún día incluso prevenir y tratar enfermedades genéticas. “Para Que entendamos realmente cómo ocurren las enfermedades genéticas, necesitamos saber cuándo los elementos integran -- en qué punta en el revelado humano ocurre el,” dice Makova. “Estamos estudiando la evolución sobre todo, pero nuestros resultados son relevantes a las enfermedades genéticas causadas por inserciones de elementos transposable en el genoma. Por ejemplo, las inserciones de Alu se saben para causar algunos tipos de neurofibromatosis, de hemofilia, de cáncer de pecho, de síndrome de Apert, de deficiencia de la colinesterasa, y de deficiencia de complemento.”

Cuando los elementos transposable primero fueron descubiertos en los años 40, muchos en la comunidad científica los etiqueta como DNA de los “desperdicios”. Dice Makova, “no pienso que mucha gente está de acuerdo que ella es “DNA de los desperdicios” más de largo. Muchos de estos elementos tienen función. Los elementos de Alu poseen con frecuencia los elementos reguladores. Alu y los elementos L1 están implicados a menudo en la recombinación, el fenómeno bajo el cual el genoma puede experimentar el cambio y la modificación.”

Kvikstad y Makova pasaron un año que analizaban los datos del primate. Previamente, así como Francisca Chiaromonte, profesor adjunto de estadísticas en el Estado de Penn, habían trabajado juntos en un proyecto que observaba inserciones del primate y cancelacínes de un mucho más tamaño pequeño, bajo 30 pares bajos. “Somos las primeras personas a considerar en este mucho detalle la distribución de elementos transposable en los cromosomas de sexo humanos,” Makova dice.

Kvikstad señala otras implicaciones importantes de este estudio. “Particularmente, observamos que la densidad del gen no era un calculador importante o de Alu o densidad del elemento L1, en cualquier punta evolutiva del tiempo,” ella dice. “Por El Contrario, densidad de la DNA conservada de la no-codificación o “la mayoría de los elementos conservados” estaba un calculador negativo fuerte de la densidad L1 -- los elementos L1 son tan escasos en las regiones del genoma que pudo contener muchos de estos DNAs noncoding potencialmente funcional. Esto es una distinción importante, puesto que los estudios anteriores que deducían la acción de la selección natural en dar forma las densidades de elementos transposable confiaron en densidad del gen como poder para la selección natural. Nuestros resultados sugieren que la DNA potencialmente funcional que reside en estos elementos más-conservados pueda ser un sello adicional de la selección natural.”

Fuente: El Estado de Penn

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