Trumpų de novo iškritų ir intarpų intensyvumo įvertinimas skirtinguose žmogaus genomo regionuose

Darbo tikslas. De novo mutacijos yra svarbiausias biologinis parametras, todėl žinios apie jų savybes, dažnį bei susidarymo mechanizmus turi daug įtakos mūsų gebėjimui suprasti demografijos ir evoliucijos fenomenus. Ne­paisant tikslių DNR replikacijos ir reperacijos mechanizmų, kiekvienas žmogus turi vidutiniškai 60 (25-60) nedidelių (<20 bp) de novo mutacijų. Iki atsirandant didelės skiriamosios gebos viso genomo sekoskaitos techno­logijoms de novo mutacijos buvo nustatomos tik atsitiktinai tiriant su liga susijusią genetinę sritį. Dabar DNR sekoskaitos technologijų pažangos dė­ka de novo mutacijos gali būti identifikuojamos visame žmogaus genome. Šio darbo tikslas - panaudojus naujos kartos egzomo sekoskaitos duomenis atlikti trumpų de novo iškritų ir intarpų analizę lietuvių šeimų grupėje.

Tyrimo medžiaga ir metodai. Šio tyrimo metu buvo analizuojami 48 triadų (tėvas, motina ir bent vienas vaikas) egzomų duomenys. Sekoskaita atlikta naujos kartos 5500 SOLiD™ Sequencer genetiniu analizatoriumi. Gauti duomenys apdoroti Lifescope ir GATK (angl. Genome Analysis Toolkit) 3.5 versijos bioinformaciniais įrankiais. Tolesnei analizei panaudoti duomenys tik tų egzomų, kurių padengimas buvo ne mažesnis nei 20 kartų. Klaidingai teigiamiems rezultatams atmesti panaudotos dvi filtravimo sis­temos. Variantų aprašai gauti ANNOVAR bioinformaciniu įrankiu, kuris sujungė duomenis iš 1000 genomų, ESP6500 projektų, taip pat iš ClinVar duomenų bazės. Statistinė duomenų analizė atlikta 3.2.3 versijos R paketu.

Tyrimo rezultatai ir išvados. Šio tyrimo metu nustatyti trumpi de novo intarpai ir iškritos papildo kuriamą lietuvių populiacijos refe­rentinę genomo duomenų bazę, o apskaičiuotas de novo mutacijų dažnis (vertinamas kaip nuo laiko priklausomas kintamasis) ateityje galės būti taikomas rūšių ir (ar) populiacijų divergencijos analizei. Šio tyrimo me­tu apskaičiuotas de novo indelių dažnis lietuvių populiacijos egzome yra 1,84* 10^-8. Didžiąją visų nustatytų de novo mutacijų dalį sudarė 1-4 nukleotidų ilgio iškritos ar intarpai. Priklausomybė tarp nustatyto de novo mutacijų skaičiaus ir chromosomos dydžio bei genų tankio chromosomo­se nenustatyta, o koreliacija tarp tėvų amžiaus ir lytinėse ląstelėse įvy­kusių de novo mutacijų nėra reikšminga.