Исследователи описали вариации числа копий генов, связанные с особенностями фенотипа

Команда ученых во главе с исследователями Университета Лозанны (University of Lausanne) идентифицировала вариации числа копий генов, которые являются причиной формирования десятков фенотипических особенностей, отличающихся от ранее описанных. Результаты работы опубликованы в American Journal of Human Genetics.

«Роль вариаций числа копий генов (CNV) в формировании конкретных синдромов установлена давно, однако до сих пор не описаны все фенотипические особенности, связанные с разными CNV. Мы показали, что некоторые CNV имеют явное воздействие сразу на несколько физиологических систем организма человека», – пишет ведущий автор работы Кьяра Оверкс (Chiara Auwerx), Ph.D., исследователь Центра интегративной геномики Университета Лозанны (University of Lausanne's Center for Integrative Genomics), отдела вычислительной биологии Швейцарского института биоинформатики (computational biology department, the Swiss Institute of Bioinformatics), Университетского центра первичной медико-санитарной помощи и общественного здравоохранения (University Center for Primary Care and Public Health).

В рамках исследования были проанализированы генетические данные более чем 331 500 участников проекта UK Biobank. Ученые провели полногеномный анализ ассоциаций и выявили характерные CNV для 57 фенотипических признаков. Далее было выделено 130 генетических ассоциаций для 47 представляющих интерес признаков, включая полигенные ассоциации, сигналы CNV, перекрывающиеся с сайтами однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), которые были идентифицированы в предыдущих исследованиях, и CNV, затрагивающие гены, связанные с менделирующими заболеваниями.

С помощью валидационного анализа данных, предоставленных Эстонским биобанком (Estonian Biobank), команда продемонстрировала, что значительная часть участников исследования является носителями крупных CNV. Таким образом, некоторые CNV, связанные с определенными клиническими состояниями, могут быть более распространенными и иметь более широкий спектр потенциальных эффектов, чем считалось ранее.

«По крайней мере, четверо из десяти относительно здоровых людей из общей популяции Великобритании являются носителями значительных CNV, имеющих гетерогенный эффект. Например, некоторые пациенты, несущие патогенные CNV, имеют настолько умеренные фенотипические проявления, что не считают себя больными», – говорит Оверкс.

Тем не менее, исследователи отметили, что носители значимых CNV, как правило, имеют более короткую продолжительность жизни из-за проблем со здоровьем и сниженным социально-экономическим статусом. Также CNV являются причинами сложных фенотипических состояний и часто включают гены, связанные с моногенными заболеваниями.

«Наше исследование показало роль CNV в формировании фенотипических признаков при редких и распространенных заболеваниях и механизмы влияния при взаимодействии с сайтами SNP. Полигенная структура свидетельствует о том, что CNV участвуют в формировании сложных фенотипов. Необходимо провести дополнительные исследования для подтверждения и интерпретации полученных данных. Мы надеемся, что наша работа будет полезной ученым и клиницистам, которые встречаются с пациентами с частыми CNV», – пишут авторы.

«При полногеномном анализе ассоциаций удалось выявить генетические локусы, связанные с конкретными признаками. Эта информация важна для понимания молекулярных механизмов и биологических путей связи CNV с формированием фенотипов, что в дальнейшем может помочь в разработке новых методов лечения», – говорит Оверкс.