NatCom: редкие мутации чаще возникают в начальных участках ДНК

Ученые из Центра геномного регулирования Барселоны установили, что наиболее уязвимыми для мутаций участками человеческой ДНК являются места в начале генов, где запускается процесс считывания информации. Именно здесь ДНК чаще всего получает повреждения, которые могут закрепляться в виде наследуемых изменений. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications (NatCom).

Во время транскрипции фермент РНК-полимераза "расплетает" двойную спираль, чтобы скопировать нужный участок в молекулу РНК. В этот момент ДНК становится более открытой и, как показало исследование, более хрупкой. Если возникающие повреждения восстанавливаются неточно, формируются мутации.

Авторы проанализировали крайне редкие наследуемые варианты ДНК почти в 15 тысячах генов у более чем 220 тысяч человек. Они обнаружили устойчивое скопление мутаций именно вокруг сайтов начала транскрипции. Однако в исследованиях так называемых мутаций de novo — новых изменений, не унаследованных от родителей, — этот "очаг" сначала не проявлялся.

Разгадка нашлась при анализе мозаичных мутаций, возникающих на ранних этапах развития эмбриона. Эти изменения присутствуют лишь в части клеток организма и часто отфильтровываются алгоритмами как возможные ошибки секвенирования. Когда ученые учли такие данные, горячая точка мутаций вновь проявилась в тех же самых участках генома.

По словам исследователей, начало гена — это сложная и динамичная зона, где ДНК регулярно расплетается и подвергается дополнительной нагрузке. Именно такая "рабочая активность" делает участок уязвимым. "Понимание того, где и почему чаще всего закрепляются мутации, важно для изучения редких генетических заболеваний и механизмов их возникновения", – заключили ученые.