La nuova ricerca indica che la sequenza del DNA stesso influenze tasso di mutazione

La variazione genetica dovuta ad una mutazione del DNA è una forza motrice di adattamento e di evoluzione, così come un fattore che contribuisce alla malattia. Tuttavia, i meccanismi che regolano il tasso di mutazione del DNA non sono ben compresi. In un rapporto pubblicato oggi on-line in Genome Research (http://www.genome.org), i ricercatori hanno identificato le proprietà intrinseche del tasso di mutazione del DNA che influenza, facendo luce sui meccanismi coinvolti nel mantenimento del genoma e, potenzialmente, la malattia.
Alcune mutazioni del DNA sono soggetti a selezione naturale, o conferire un vantaggio biologico che è selezionata per, o un effetto negativo che è selezionata contro. Le mutazioni non a norma di selezione sono detto di essere neutrale, e il tasso al quale le mutazioni si accumulano neutro è riflettente del reale tasso di mutazione del DNA. I ricercatori in grado di stimare il tasso di mutazione neutrale confrontando sequenze di evoluzione delle specie che condividono un antenato comune.
È interessante notare che il tasso di mutazione neutrale può variare notevolmente tra le diverse regioni dei cromosomi. Ciò suggerisce che il contesto del DNA influenze quanto rapidamente si accumula mutazioni. Sequenza alto in paia di basi C e G (CpGs) quando il C sono chimicamente modificati, sono stati positivamente correlati con il tasso di mutazione. Tuttavia, la modificazione chimica di CpGs li rende soggetti a mutazione se stessi, e con il tempo si sono eliminati da neutrale evoluzione sequenze. NIH ricercatori Jean-Claude Walser Furano e Anthony hanno approfittato di questa proprietà di indagare il ruolo della CpGs sul tasso di mutazione non-CpG DNA, confrontando 'vecchi' e 'giovani' sequenze.
Walser e Furano rispetto CpG il contenuto e le variazioni del DNA in inattivo retrotrasposoni L1 condivisa dagli esseri umani e scimpanzé. Queste sequenze di DNA antico che aveva precedentemente esteso nel nostro antenato comune di copie multiple intercalate in tutto il genoma, ma ora sono estinti 'fossili DNA' che sono neutrale evoluzione.
I ricercatori avevano già notato che la L1S anziani hanno un contenuto inferiore CpG le sequenze più giovani come previsto, ma qui osservati due aspetti colpiscono particolarmente: 'Il tasso di mutazione globale nelle sequenze fossili vecchi caduto drammaticamente', ha detto Furano, indicando una certa soglia contenuto CpG è richiesto di modificare il tasso di mutazione non-CpG. 'E più provocatoriamente, i tipi di mutazioni cambiato in modo significativo.'
Ciò significa che CpGs non promuovono soltanto le mutazioni, ma sono anche influenzando come le sequenze non-CpG intorno a loro sono mutati, un'estensione di ciò che gli autori chiamano l '"effetto CpG.' Questi risultati fortemente sostenere l'ipotesi che la co-variazione del contenuto CpG e tasso di mutazione non-CpG è una proprietà della sequenza del DNA stesso, e non a causa della localizzazione cromosomica.
'Interessante notare, l'effetto CpG rivelato da nostri studi imita lo stato alterato mutazionale che è stata dimostrata per alcuni tipi di cancro,' Furano osservato. Inoltre, gli autori si aspettano che questo lavoro si aprirà le porte a studi futuri studia i meccanismi con cui CpGs esercitano la loro influenza sul tasso di mutazione e come questo è coinvolto nel processo critico di manutenzione genoma. Scienziati provenienti da Istituto Nazionale del Diabete e Malattie Renali e digestive (NIDDK) ha contribuito a questo studio.

Fonte: Cold Spring Harbor Laboratory