Nedavna istraživanja i međusobne usporedbe genoma pojedinaca različitog spola i etničkih pripadnosti ukazali su na velike razlike u genomu od pojedinca do pojedinca. Ovo prilično iznenađujuće otkriće poljuljalo je uvjerenje da smo sekvenciranjem prvog ljudskog genoma konačno "pročitali" standardno izdanje knjige života.

Velike razlike zapravo su tzv. strukturalne varijacije koje uključuju delecije, inverzije i duplikacije velikih dijelova DNA, a mogu činiti i do 3,5% naših genoma. Otkriveno je barem 800 individualnih varijanti takvih varijacija, pa time strukturalne varijacije, uz SNP-ove (single nucleotide polymorphisms), čine potencijalno glavni izvor raznolikosti od čovjeka do čovjeka.

Najveće iznenađenje upravo je rasprostranjenost velikih varijacija u populaciji, budući da su se takve velike promjene do sada povezivale s nekim teškim genetskim bolestima. Naime, poznato je da delecije dijela DNA mogu dovesti do gubitka važnih gena, višak kopija gena može bitno promijeniti količinu proteina u stanici i poremetiti biokemijsku ravnotežu, a premiještanjem dijela DNA s jednog mjesta na drugo može doći do promjene ekspresije gena. Ipak, velika raširenost strukturalnih varijacija čak i kod zdravih i fenotipski normalnih pojedinaca navela je znanstvenike na zaključak da te razlike kriju tajnu o ljudskom zdravlju i evoluciji čovjeka.

Važnost strukturalnih varijacija potvrđuje se proučavanjem gena koji su u njih uključeni. Mnogi od njih određuju našu interakciju s okolinom, pa tako neki kodiraju za proteine koji razgrađuju lijekove ili sudjeluju u imunološkom odgovoru na patogene. Broj kopija određenog gena čini se bitnim faktorom kad je riječ o imunološkom sustavu, kao što je pokazala nedavna analiza prosječnog broja kopija gena CCL3L1 u afričkim, europskim, azijskim i američkim populacijama. Pacijenti zaraženi HIV-om koji imaju više kopija tog gena imaju znatno sporiju progresiju bolesti, od pacijenata s manjim brojem kopija gena.

Varijacije u broju kopija gena često nastaju u velikim blokovima repetitivne DNA koji čine oko 5% ljudskog genoma. Budući da ponavljanja u DNA otežavaju vjernu replikaciju genoma tijekom mejoze, dolazi do grešaka i rearanžmana DNA, što uzrokuje nastajanje novih strukturalnih varijanti koje se prenose na sljedeće generacije. Evolucijski značaj strukturalnih varijacija potvrđuje otkriće velike genske inverzije koja se širi u populaciji i prisutna je kod 20% Europljana. Žene koje nose tu inverziju imaju više djece od žena koje je nemaju, što je klasični znak da je riječ o nekoj selektivnoj prednosti.

Statističke analize pak pokazuju da regije sa strukturalnim varijacijama sadrže gene koji kod ljudi još uvijek evoluiraju, pa je očito da su upravo ti geni vrlo bitni i da utječu na nas pozitivno ili negativno. Također, strukturalne varijacije povezuju se i s evolucijom čovjeka i odvajanjem od ostalih primata. Analizom sličnosti genoma čovjeka i četiri vrste primata nađeno je čak 1005 gena koji se razlikuju samo u broju kopija. Istraživanja se sad usmjeravaju prema razlikama u genomima primata koje uključuju inverzije, budući da su to mjesta u DNA na kojima često dolazi do štetnih mutacija, što bi moglo uputiti na odgovore u prevenciji i liječenju bolesti.

Katalogizacijom količine varijacija u ljudskim genomima danas se bave dva velika javna projekta. US National Institutes of Health traži strukturalne varijacije u genomima 10 pojedinaca iz različitih etničkih skupina, dok Genome Canada i Wellcome Trust pretražuju genome u potrazi za genetskim razlikama između 270 ljudi uključenih u International HapMap Project . Budući da se u strukturalne varijacije polažu velike nade kad je riječ o otkrivanju i liječenju raznih bolesti, nekoliko privatnih donatora financira projekte koji pokušavaju ustanoviti mogu li strukturalne varijacije biti uzrok složenih bolesti kao što su kardiovaskularni i psihijatrijski poremećaji, Parkinsonova bolest i autizam.

Samo je registriranim korisnicima dopušteno slati komentare.
Molimo da se prijavite ili registrirate.

Powered by AkoComment 2.0!