Yeni DNA Referans Haritası SMN1 Mutasyonlarının Tanımlanmasına Yardımcı Olabilir Mi?

ABD'deki bir araştırma ekibi, spinal müsküler atrofide (SMA) hastalığa neden olan gen SMN1 de dahil olmak üzere bir dizi gen hakkında ayrıntılı bilgi içeren yeni bir DNA referansı veya kıyaslama haritası geliştirdiğini bildirdi. Araştırmacılar bu tür bilgilerin, genlerin içsel özellikleri nedeniyle önceki kıyaslama haritalarında eksik olduğunu belirttiler. Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü'nde (NIST) kıdemli ortak yazar ve biyomedikal mühendisi olan Justin Zook, daha önce erişilmesi çok zor olan bu genlerin bazılarının hastalıkla bir bağlantısı olduğundan şüphelenildiğini ifade etti. Zook, spinal müsküler atrofi ile doğrudan ilişkili olarak tanımlanan bir gen olan SMN1 gibi diğerlerinin çok net klinik önemi olduğunu sözlerine ekledi. Geliştirilmiş referans haritası, Nature Biotechnology dergisinde yayınlanan "Tıbbi olarak ilgili otozomal genlere meydan okumak için küratörlü varyasyon kriterleri" çalışmasında ayrıntılı olarak açıklanmıştır. DNA dizileme teknolojileri tipik olarak DNA'nın küçük parçalarını okur ve ardından bulmacaya benzer şekilde bunları doğru olarak bir araya getirmeye çalışır. Referans genomlar (bir organizmanın tüm genetik bilgileri), birkaç kişinin DNA'sından bir araya getirilmiş neredeyse eksiksiz genomlar olarak tanımlanmaktadır. Bilim insanları, insanlar arasındaki yüksek düzeyde genetik benzerlikler göz önüne alındığında, bir kişinin genomunu sıralamanın, referans örnekle nerede eşleştiklerine dayalı olarak genetik bilgi parçalarını düzenleme meselesi olduğunu belirttiler. Araştırmacılar, bu referans genomların yüksek doğrulukta klinik genom dizilimi sağlayan ve insan hastalıkları üzerindeki birçok genomik varyasyonun etkisini büyük ölçekte algılamamızı ve anlamamızı ilerleten yeni gen varyantlarının keşfedilmesine yol açtığını ifade ettiler. İnsan genomunda bulunan milyonlarca genetik değişikliğin %80 ila %90'ı zaten karakterize edilmiş olsa da, kalanlar halen mevcut dizileme teknolojisi için bir zorluk teşkil etmektedir. Bu varyantlardan bazıları, genellikle tekrarlayan, insanlar arasında birçok doğal varyasyona sahip olan veya değerlendirilmesi zor bölgelerde bulunan tıbbi olarak ilgili genlerde bulunur. Araştırmacılar, bu nedenle, klinik ortamda, bu genler için DNA testlerinin genellikle hedeflenen tasarımlara ihtiyaç duyduğunu, birden fazla teknolojiyi içerebileceğini ve yalnızca belirli bir bozukluk şüphesi yüksek olduğunda uygulandığını sözlerine ekledi.

Haplotip çözümlü tam genom düzeneği

The Genome in a Bottle (GIAB) konsorsiyumu, DNA dizileme teknolojilerini iyileştirmeyi ve bunları klinik kullanım için pratik hale getirmeyi amaçlayan NIST’in ev sahipliği yaptığı ortak çalışmadır. Baylor Tıp Fakültesi ve DNAnexus'taki NIST araştırmacılarını ve meslektaşlarını içeren konsorsiyum, önceki kriterlerden hariç tutulan 395 zorlu genin 273'ünü karakterize etmek için haplotip çözümlü tam genom düzeneği adı verilen son teknoloji bir yöntem uyguladığını bildirdi. Araştırmacılar, Bağışçısı Kişisel Genom Projesi aracılığıyla genetik kodlarını yayınlamaya rıza gösteren HG002 adlı belirli bir insan genom örneğine odaklandıklarını belirttiler. Yeni karşılaştırma ölçütünün, eski GIAB ölçütlerini tamamlayacak şekilde dikkatle derlendiği bildirildi. Konsorsiyumun önceden oluşturulmuş dizileme yöntemlerinin güçlü yönlerinden de yararlanan yaklaşımı, bilim insanlarının 273 gen genelinde 20.000'den fazla genetik varyantın dizilerini tek bir yöntemle elde edilebilecek olandan daha yüksek doğrulukla çözmesine izin verdi. Her iki gen kopyasında da ekson 7 kaybı SMA'nın en yaygın nedeni olan SMN1 geninin sekansı da bu yaklaşımla tamamen çözüldü ve yeni kritere dahil edildi. Eksonlar, bir genin protein üretmek için gerekli bilgileri içeren bölümleri olarak tanımlanmaktadır. Ekip, SMA'ya ek olarak, kalp hastalığı, diyabet ve çölyak hastalığı gibi diğer sağlık koşullarına bağlı genlerdeki varyantları da tanımladı. Bu genlerin kapsamlı karakterizasyonu ile bilim insanları, kullandıkları referans genomlarda düzeltmeleri önerdiklerini bildirdi. Ekip, haplotiple çözümlenmiş bir tam genom düzeneğinden karşılaştırma ölçütleri oluşturmanın, tüm genomu kapsayan gelecekteki ölçütler için bir prototip olabileceğini ifade etti.