Le mutazioni possono essere buone e cattive. A volte aiutano un organismo ad adattarsi e sopravvivere. Altre volte sono così dannosi che un organismo non può sopravvivere o riprodursi. Il team del professor Adam Siepel del Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) ha creato un programma per computer che traccia la storia delle mutazioni dannose nel genoma umano durante l’evoluzione. Hanno scoperto che parti del genoma sono particolarmente vulnerabili alle mutazioni, il che significa che qualsiasi mutazione in quelle regioni può provocare conseguenze gravi o letali. Le loro scoperte possono aiutare a guidare i medici che cercano le origini di gravi malattie genetiche.
Il programma di Siepel si chiama ExtRaINSIGHT. Trova mutazioni dannose cercandone l’assenza. Per caso, ogni parte del genoma umano dovrebbe avere mutazioni, ma alcune non ne hanno. Siepel chiama questi luoghi “ultraselezionati”. Quando si verificano, le mutazioni possono essere mortali o danneggiare drasticamente le probabilità di riproduzione. Siepel spiega:
“Se guardiamo attraverso un pannello di centomila esseri umani e non vediamo mai una mutazione in un particolare gene, ciò suggerisce che qualsiasi mutazione che si è verificata è stata così dannosa, che chiunque portasse quella mutazione è morto dalla popolazione”.
Il team ha analizzato oltre 70.000 genomi umani con ExtRaINSIGHT. Hanno scoperto che tre parti del genoma sono state estremamente sensibili alle mutazioni nel corso delle generazioni. Di questi, i siti di giunzione sono i più sensibili. I siti di splicing aiutano a produrre istruzioni corrette per produrre proteine. Le mutazioni qui possono avere un enorme impatto sulle probabilità di trasmettere i geni, noto anche come fitness. Sono collegati a diverse malattie tra cui l’atrofia muscolare spinale, la principale causa genetica di morte nei neonati e nei bambini piccoli. Sipepel dice:
“Se vedi una mutazione in un sito di giunzione, è meglio che tu la prenda sul serio. Quella mutazione da sola ridurrebbe la tua forma fisica dell’1 o del 2%. Non sembra molto, ma è un enorme effetto sulla forma fisica. E se tu avessi molti di questi, molto presto la tua possibilità di trasmettere i tuoi geni potrebbe essere vicina allo zero.”
Anche le molecole chiamate miRNA e i geni del sistema nervoso centrale sono sensibili. “Se trovi una mutazione nel miRNA, c’è una buona probabilità che sia responsabile di una malattia genetica”, dice Siepel. “E poiché il sistema nervoso è così complesso e interconnesso, sembra particolarmente sensibile alla mutazione”.
Le origini di molte malattie e condizioni genetiche rimangono un mistero. Siepel spera che una tecnologia come ExtRaINSIGHT aiuti a rivelare le loro origini e guidi le diagnosi e i trattamenti futuri. Spera anche che il suo lavoro aiuti a illustrare ulteriormente come le mutazioni continuino a plasmare l’evoluzione del genoma umano.
Fonte della storia:
Materiali fornito da Laboratorio di Cold Spring Harbor. Originale scritto da Nick Wurm. Nota: il contenuto può essere modificato per stile e lunghezza.
Il presente articolo è basato sui contenuti di Sciencedaily.com
