Geum.ru

Российская академия наук Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки – медицине

Вид материалаПрограмма

Содержание


Развитие методов анализа и базы данных потенциально функциональных полиморфизмов генома человека для перспективных медицинских и
Комплексное изучение генетического полиморфизма как новый подход в исследовании механизмов защиты клеток человека от мутагенов
Подобный материал:
1   ...   58   59   60   61   62   63   64   65   ...   74

РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ АНАЛИЗА И БАЗЫ ДАННЫХ ПОТЕНЦИАЛЬНО ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОЛИМОРФИЗМОВ ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА ДЛЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ МЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ




В.Е.Раменский1), Ш.Шмидт2), И.Аджубей3), Ш.Р.Сюняев3)




1) Институт молекулярной биологии им. Энгельгардта РАН, Москва
2) Институт биологии развития им. Макса Планка, Тюбинген, ФРГ
3) Медицинская школа при Гарвардском университете, Бостон, США


Ранее в рамках проекта «Молекулярный полиморфизм человека» создана уникальная база данных несинонимичных SNP человека, характеризующая их с точки зрения возможного воздействия на структуру и функцию белка. В ходе реализации проекта в 2007 г. произведено совершенствование разработанного ранее веб-интерфейса для доступа к базе данных несинонимичных полиморфизмов с предсказанной функциональностью, развитие интеграции с базами данных биологических последовательностей и оптимизация системы внутреннего представления и обработки данных. За счет привлечения новых типов биологической информации и уточнения методов анализа параметров SNP осуществлено дальнейшее развитие вычислительного метода для анализа несинонимичных полиморфизмов и предсказания их функциональности. Использование новой процедуры построения множественного выравнивания последовательностей белков и последующего расчета весов аминокислотных остатков позволяет снизить уровень ошибок первого и второго рода с 27 % и 11 % до 17 % и 6 % соответственно. Выясняется эффективность учета нуклеотидного контекста замены для повышения точности классификации.

Исследована связь феноменов SNP и альтернативного сплайсинга, обеспечивающих молекулярный полиморфизм генома человека. На ос-нове анализа плотности SNP и замен между человеком и шимпанзе показано, что в альтернативно сплайсируемых участках генов по сравне-нию с конститутивными участками понижен уровень действия отрица-тельного отбора, что выражается в увеличении плотности несинони-мичных полиморфизмов. В свою очередь, на основе статистического теста Макдональда-Крейтмана установлен факт наличия положительного отбо-ра в альтернативно сплайсируемых участках генов, приводящий к тому, что в этих участках до 24 % аминокислотных замен между человеком и шимпанзе фиксировались в результате положительного отбора.

Публикации в 2007 г.:
  1. Reuveni E, Ramensky VE, Gross C. Mouse SNP Miner: an annotated database of mouse functional single nucleotide polymorphisms. BMC Genomics. 2007 ;8:24.
  2. В.Е.Раменский, Ш.Р.Сюняев. Поиск функциональных несинони-мичных полиморфизмов в геноме человека с помощью вычислительного метода PolyPhen. «Молекулярный полиморфизм человека: индивидуальное разнообразие биомакромолекул: монография». Под ред. С.Д.Варфоломеева. Москва, изд-во РУДН, 2007 г.
  3. V.Ramensky, R.Nurtdinov, A.Neverov, A.Mironov, M.Gelfand. Positive selection and alternative splicing in human genes. In: Proceedings of the Third Moscow Conference on Computational Molecular Biology (MCCMB'07), Moscow, July 2007.



КОМПЛЕКСНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОЛИМОРФИЗМА КАК НОВЫЙ ПОДХОД В ИССЛЕДОВАНИИ МЕХАНИЗМОВ ЗАЩИТЫ КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКА ОТ МУТАГЕНОВ




Г.Д.Засухина, Н.С.Кузьмина, И.М.Васильева, Ж.М.Шагирова




Институт общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН, Москва


Наследственные заболевания человека характеризуются различием многих наследственных детерминант, в том числе генетическим полиморфизмом. В ряде случаев при наследственных заболеваниях человека отмечаются изменения в чувствительности клеток к мутагенам, обусловленные первичным или вторичным ингибированием репарации ДНК. Вместе с тем остается неясным, какая связь имеется между репарацией ДНК и системой детоксикации, которая, возможно, иногда может компенсировать дефекты системы восстановления индуцирован-ных повреждений ДНК. В качестве модели были исследованы клетки, характеризующиеся дефектом репарации гамма-индуцированных повреж-дений ДНК: клетки, полученные от пациентов с синдромом Дауна (12 человек) и клетки, полученные от пациентов с синдромом Элерса-Данлоса (39 человек). В контрольной группе было исследовано 62 человека. Таким образом, было увеличено, по сравнению с ранее опубликованными данными, число пациентов с синдромом Элерса-Данлоса, а также исследованы ранее не изученные клетки пациентов с синдромом Дауна и увеличен спектр изучаемых генов детоксикации: кроме генов GSTM1, GSTT1,GSTP1, CYPIAI был изучен полиморфизм гена MTHFR – метилтетрагидро-фолатредуктазы, детерминирующий метаболизм фола-тов, который описан как измененный при синдроме Дауна (Hobbs et al., 2000). Выявлено, что имеются различия по полиморфизму гена GSTM1 между клетками больных синдромом Элерса-Данлоса и клетками здоровых доноров: наблюдается 2-кратное уменьшение носителей генотипа GSTM1 0/0 у пациентов с синдромом Элерса-Данлоса. Возможно, эти данные можно трактовать как некоторую компенсацию дефекта репарации, когда отбираются генотипы с ферментативной активностью на ранних стадиях развития. Кроме того, по полиморфизму гена GSTP1 наблюдалась тенденция к накоплению мутантов генотипа GG и носителей редкого мутантного генотипа AG по гену CYPIAI. Анализ полиморфизма тех же GST-генов у пациентов с синдромом Дауна показал сравнительно высокое насыщение мутантными генотипами. Однако небольшое число обследованных пациентов не дает возможность оценить достоверность этого наблюдения.

Таким образом, показано, что при одном и том же фенотипическом проявлении повышенной радиочувствительности у пациентов с различными наследственными патологиями отмечается разнообразие по генам детосикации, характеризущими особенности исследуемых синдромов.