La DNA ambientalmente dañada puede contribuir a la diversidad genética humana

En la aplicación de este mes la investigación de cabeza del genoma del gorrón científico, los científicos de la universidad de Kyushu denuncian cómo la DNA ambientalmente dañada puede contribuir a la diversidad genética humana.

Describen el co-acontecimiento de un nucleobase aberrante, llamado el oxoguanine 8 (8-oxoG), con las regiones genomic enriquecidas en la recombinación meiotic “apuroses” y únicos polimorfismos del nucleótido (SNPs). Las conclusión tienen implicaciones para entender la interacción entre la herencia y el ambiente en dar forma la variación fenotípica humana.

La DNA humana barraged constante por una variedad de agentes ambientales, incluyendo luz UV y substancias químicas, así como por las especies reactivas del oxígeno (ROS), que se producen como subproductos de reacciones metabólicas normales o como ejecutores moleculares de la defensa del huésped. Estos agentes pueden hacer los nucleobases en la DNA experimentar espontáneamente una transformación química conocida como oxidación. 8-oxoG es una forma oxidada del (G) común de la guanina del nucleobase, y cuando es presente en el genoma, puede formar un base-par poco convencional con la adenina (a). Cuando ocurre la réplica de la DNA, la adenina anormalmente colocada se empareja con un thymine (t) en vez de la guanina original, de tal modo dando por resultado un cambio permanente del nucleobase.

Uno pudo intuitivo preveer que la distribución de los nucleobases aberrantes 8-oxoG sea distribuida aleatoriamente en el genoma, pero en su nuevo estudio, el Dr. Yusaku Nakabeppu y sus colegas demostraron de otra manera. Nakabeppu combinó hacia arriba con la DRS. Mizuki Ohno y Tomofumi Miura, entre otros, investigar la distribución de 8-oxoG en extensiones de cromosomas humanos normales con los anticuerpos fluorescente etiqueta que sujetaron específicamente a 8-oxoG coloca. Intrigantamente, punto-como señales fluorescentes no revistió los cromosomas uniformemente sino bastante, exhibido una polarización negativa llamativa para las regiones cromosómicas que contienen regímenes de recombinación meiotic más altos y densidades de SNP. Además, la distribución y la intensidad de 8-oxoG eran notable similares en diversos individuos.

“Sugerimos que la acumulación 8-oxoG en una región determinada de un cromosoma cause la recombinación meiotic,” decimos Nakabeppu. “Nuestra teoría es soportada por los estudios que muestran que las enzimas implicadas en la reparación del daño oxidativo de la DNA pueden también inducir la recombinación homóloga. Estas enzimas se expresan altamente en el ovario y el testículo, donde ocurre la recombinación meiotic normalmente. Además, los regímenes de recombinación meiotic en hembras son importante más altos que en varones, porque los oocytes se exponen a la tensión oxidativa por periodos de tiempo más largos que probablemente los espermatocitos.”

La distribución irregular de SNPs a través del genoma humano se ha documentado por algún tiempo, pero las causas de estas substituciones del nucleobase y de los factores que determinan su distribución son en gran parte desconocidas. Nakabeppu, por lo tanto, también sugiere que 8-oxoG, debido a su potencial mutágeno, pueda contribuir a la formación de SNPs.

¿Pero por qué el agrupamiento de 8-oxoG?

“Los factores que determinan la distribución de 8-oxoG son todavía desconocidos,” explican Nakabeppu. “Uno puede sostener ciertamente que debe haber otro factor que aumenta coincidentemente el índice de recombinación o la formación de SNPs además de la acumulación de 8-oxoG en una región determinada del cromosoma. Las estructuras locales de cromosomas y su réplica o transcripción pudieron ayudar a determinar la distribución de 8-oxoG, pero el análisis adicional se requiere entender completo el lazo mecánico entre 8-oxoG, la recombinación, y la mutagénesis.