Новый инструмент помогает собирать полезную генетическую информацию, полученную из крови, тканей кожи

ткань
                Кредит: CC0 Public Domain

Секвенирование ДНК становится все более распространенным методом выявления заболеваний и повышения точности медицины. Поскольку секвенирование ДНК не обнаруживает все возможные мутации, вызывающие заболевание, секвенирование РНК часто используется для устранения этого важного пробела. Тем не менее, РНК-секвенирование обычно выполняется на клинически доступных тканях из крови и кожи и, вероятно, не представляет полный обзор остальной части тела.
                                                                                       

Надеясь уточнить полезность секвенирования РНК, команда исследователей из Детской больницы Филадельфии (CHOP) и Медицинской школы Перельмана в Университете Пенсильвании рассмотрела базу данных результатов секвенирования РНК в неклинически доступных тканях из органы, такие как мозг и сердце. Это помогло им определить различия между тканями, которые были хорошо выражены, чтобы помочь определить, когда клинически доступные ткани, такие как образцы крови и кожи, наиболее полезны, а когда нет. Чтобы помочь будущему секвенированию и помощи в диагностике, исследовательская группа также разработала онлайн-ресурс, в котором рассказывается, как эти различия влияют на конкретные ткани и гены, представляющие интерес. Результаты были опубликованы в Интернете сегодня в журнале Генетика в медицине.

Исследователи продолжают улучшать способность тестов секвенирования обнаруживать генетические мутации, вызывающие заболевание. Секвенирование Exome фиксирует около 31% наследственных генетических нарушений, а секвенирование генома улучшает эту частоту где-то между 10% и 15%, что означает, что большинство пациентов, которые получают этот скрининг, не получат надлежащий молекулярный диагноз. Одной из основных трудностей является количество вариантов некодирования, которые эти тесты фиксируют. Эти варианты способны вызывать заболевание, но их трудно предсказать, и поэтому их часто игнорируют существующие методы диагностики.

Одним из способов, с помощью которого эти варианты могут вызвать проблемы, является их способность изменять сплайсинг РНК или процесс, с помощью которого некодирующие части генов удаляются, так что только кодирующие части доступны для создания необходимых белков. Следовательно, варианты, которые влияют на сплайсинг РНК, могут изменять функцию основных белков, что может привести к заболеванию. РНК-секвенирование может помочь обнаружить эти варианты и дополнить знания, полученные из секвенирования экзома и генома. Однако секвенирование РНК является сложным, поскольку ген должен экспрессироваться в интересующей ткани, и часто эти ткани недоступны.

«Мы знаем, что мы не можем тестировать ткани в головном мозге, сердце и некоторых других органах для диагностических целей, но мы также знаем, что использование РНК-секвенирования на этих тканях может выявить важную генетическую информацию, которую иначе мы бы не смогли собрать «Элизабет Бходж, доктор медицинских наук, лечащий врач Отдела генетики человека в CHOP, доцент кафедры педиатрии в Медицинской школе Перельмана и старший соавтор исследования. «Изучая как клинически, так и не клинически доступные ткани, мы надеялись, что это исследование покажет истинную степень того, что мы можем упустить из-за современных методов секвенирования РНК».

Исследовательская группа провела количественную оценку сплайсинга РНК в 801 РНК-секвенированных образцах из 56 различных тканей взрослого и плода. Гены и события сплайсинга были идентифицированы командой в каждой не клинически доступной ткани, что затем позволило исследователям определить, когда секвенирование РНК в каждой клинически доступной ткани фактически представляет их. Затем команда разработала собственный онлайн-ресурс, MAJIQ-CAT, чтобы другие могли изучить их анализ конкретных генов и тканей.

Исследователи обнаружили, что 40,2% не клинически доступных тканей имеют сплайсинг РНК, который неадекватно представлен по крайней мере в одной клинически доступной ткани, а у 6,3% генов сплайсинг неадекватно представлен всеми клинически доступными тканями. Хотя большинство (52,1%) этих генов имеют низкую экспрессию в клинически доступных тканях, группа исследователей показала, что 5,8% недостаточно представлены, несмотря на то, что они хорошо выражены, что представляет значительную часть генов, представляющих интерес, которые не были должным образом охвачены традиционными Методы секвенирования РНК.

«Используя MAJIQ-CAT, исследователи могут определить, какие доступные ткани, если таковые имеются, лучше всего представляют сплайсинг РНК в генах и тканях, представляющих интерес», — сказал Бходж. «Хотя это не устраняет весь пробел, оставленный существующими методами секвенирования экзома и генома, мы считаем, что можем захватить больше генов и определить, как они влияют на здоровье человека».

Исследовательская группа использовала свои разнообразные научные данные для улучшения клинической диагностики. Бходж и ее лаборатория обеспечили экспертизу в области генетики и клинической диагностики, а также вычислительную экспертизу лаборатории Йосефа Бараша, доктора философии, доцента кафедры генетики в Пенне. Работой руководил Джозеф Айхер, доктор медицинских наук. студент в программе «Геномика и вычислительная биология» в Пенне, совместно обучавшейся Бходжу и Барашу.

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *