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O estudo identifica um efeito prejudicial novo dos genes que causam doenças herdadas

Os cientistas identificaram um efeito prejudicial novo dos genes que causam doenças herdadas, publicando seus resultados hoje no eLife.

Seu estudo sugere que estes genes impeçam a adaptação (ou a evolução de genes benéficos) aconteçam em torno deles no genoma, permitindo que persistam mais por muito tempo em populações humanas impedindo sua própria remoção por varreduras selectivas.

Os resultados fornecem introspecções novas em processos evolucionários nos últimos 50.000 anos que permitiu que alguns genes decausa persistam em populações humanas, apesar de seus efeitos prejudiciais.

Arranjar em seqüência avançado do genoma está permitindo que os cientistas aprendessem mais sobre a evolução das doenças e de uns traços mais benéficos nos seres humanos. Mas a pesquisa limitada sobre genes da doença centra-se sobre os processos evolucionários que ocorrem nos últimos 50.000 anos. Nossa compreensão do relacionamento entre a doença e a adaptação no genoma humano foi impedida por esta diferença em uma informação mais recente.”

Di de Chenlu, primeiro autor, aluno de doutoramento no laboratório de Enard, departamento da ecologia & biologia evolutiva, Universidade do Arizona, Tucson, E.U.

Para encher esta diferença, os Di e os colegas compararam as taxas de adaptação genética recente em genes doença-ligados e em genes da não-doença em 26 populações humanas distintas em todo o mundo que foram incluídas no projecto de 1000 genomas. Incluíram somente as doenças herdadas que são causadas pelas mutações em um único gene, que são chamadas doenças de Mendelian. Estes têm um teste padrão simples da herança em que uma criança pode herdar uma doença se obtêm a uma cópia de um gene decausa dominante de um seus pais, ou se obtêm duas cópias de um gene decausa recessivo - uma de cada pai. A equipe exps para aprender se os genes que causam doenças Mendelian humanas se submeteram à selecção mais ou menos positiva do que não-doença-causando genes no genoma humano.

Encontraram que isso os genes decausa Mendelian recessivos eram distante menos prováveis ser varridos fora de uma população. Os testes padrões sugerem que um processo chamado interferência genética possa ter impedido que estes genes se adaptem aos ambientes em mudança. “As variações decausa recessivos do gene que impedem que a adaptação ocorra no genoma podem evitar as varreduras do gene que as limpariam normalmente para fora em uma população,” Di explicam.

A equipe igualmente identificou algumas variações regionais nos testes padrões da adaptação do gene quando compararam partes diferentes do genoma da mesma população. As populações africanas tiveram um deficit mais forte de varreduras do gene nos genes da doença comparados ao resto de seu genoma. Em populações asiáticas e européias do leste, havia um deficit mais fraco da varredura em genes da doença relativo a outras partes do genoma. Os autores dizem que este é provavelmente devido aos gargalos severos da população que ocorreram nas populações humanas que migraram fora de África e estabelecido mais tarde em Ásia e em Europa. Mesmo um pequeno número de povos que migram seriam bastante para causar a perda de uma quantidade significativa de variações recessivos do gene que estavam em baixas freqüências no genoma.

“Nós igualmente vemos um deficit mais claro da varredura em genes da doença em populações africanas porque têm sinais genoma-largos da varredura do esclarecedor total,” dizemos autor David superior Enard, professor adjunto na ecologia & no departamento de biologia evolutiva, Universidade do Arizona. “Isto fornece um contraste melhor para que nós distingam entre genes da doença e o resto do genoma.”

Quando o estudo fornecer alguma informação nova interessante, Enard adverte que mais pesquisa é necessário confirmar estes resultados e se assegurar de que as polarizações nos dados que se usaram não enviesem os resultados. Por exemplo, nota que muitas das doenças Mendelian no estudo estiveram identificadas em Europa.

“Nosso trabalho melhora nos estudos precedentes que tentam endereçar esta pergunta importante usando conjunto de dados maiores do gene e com cuidado controlando para os factores da confusão que poderiam conduzir aos genes decausa e aos genes da não-doença que mostram testes padrões diferentes,” Enard conclui. “Mas há mais trabalho a fazer para compreender melhor a adaptação genética recente nos seres humanos.”

Source:
Journal reference:

Di, C., et al. (2021) Decreased recent adaptation at human mendelian disease genes as a possible consequence of interference between advantageous and deleterious variants. eLife. doi.org/10.7554/eLife.69026.