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冰岛雷克雅未克 2024年7月24日 /美通社/ -- 安进子公司 deCODE Genetics旗下科学家进行的一项新研究 显示， 序列变异驱动了DNA甲基化与基因表达之间的相关性。 相同变异与各种疾病以及其他人体特征有关。 jwplayer.key="3Fznr2BGJZtpwZmA+81lm048ks6+0NjLXyDdsO2YkfE=" deCODE genetics：基因组中的变异会影响DNA甲基化 jwplayer('myplayer1').setup({file: 'https://mma.prnasia.com/media2/2465329/deCODE_genetics.mp4', image: 'https://mma.prnasia.com/media2/2465329/deCODE_genetics.mp4?p=thumbnail', autostart:'false', stretching : 'uniform', width: '512', height: '288'}); 该研究今日发表于科学杂志 《自然遗传学》 上，标题为：CpG甲基化与基因表达之间的相关性由序列变异驱动。 纳米孔测序是ONT（牛津纳米孔科技）开发的一项新技术，使我们能够实时分析DNA序列。 这项技术能够帮助我们通过微小蛋白质孔绘制DNA分子，电流的实时测量能够显示DNA中的哪些核苷酸已经通过蛋白质孔。 我们可以借此读取DNA中的核苷酸序列，同时还可以从这些相同的测量中检测核苷酸的化学变化。 其中一种变化被称为DNA甲基化，对于决定哪些基因在特定时间被激活非常重要，科学界通常称之为基因表达调控。 纳米孔测序技术可以直接测量DNA甲基化，同时还能产生比现有技术更长的DNA序列读数。  这些进展为科研人员提供了新的机会，使其可以测量人类基因组中所有CpG位点的DNA甲基化。同时，这项技术能够读取更长的DNA序列，由此我们可以分别确定来自父母双方的染色体上的DNA甲基化。 在这项研究中，科学家能够将CpG甲基化、基因表达和序列变异的等位基因分配给亲本染色体，使他们能够在单倍型水平上研究这三组测量值之间的相关性。 该研究表明，序列变异会影响DNA甲基化，此外，其中一些变异可能与各种疾病以及其他人体特征有关。 重要的是，该研究表明，DNA甲基化与基因表达之间的相关性可以归因于序列变异，表明了这些变异正是驱动因素。 大多数与疾病相关的序列变异存在于非编码基因组中，即基因组中非编码蛋白质的区域。  因此，很难理解非编码序列变异的致病方式。 通过研究DNA甲基化的影响，科学家能够证明许多此类变异与此前疾病相关的序列变异相对应，从而使我们能够更好地了解此类变异如何导致疾病的发展。 Kari Stefansson和Olafur Andri Stefansson是《自然遗传学》上此篇论文的作者。

REYKJAVIK, Iceland, July 24, 2024 /PRNewswire/ -- A new study by scientists at deCODE Genetics, subsidiary of Amgen, shows that sequence variants drive the correlation between DNA methylation and gene expression. The same variants are linked to various diseases as well as other human traits. The research was published today in the scientific journal Nature Genetics under the title: The correlation between CpG methylation and gene expression is driven by sequence variants. Continue Reading deCODE genetics: Variants in the genome affect DNA methylation Kari Stefansson and Olafur Andri Stefansson authors on the paper in Nature Genetics. Nanopore sequencing is a new technology developed by ONT (Oxford Nanopore Technology), that enables us to analyze DNA sequences in real-time. With this technology, DNA molecules are drawn through tiny protein pores, and real-time measurements of electric current indicate which nucleotides in the DNA have passed through the pores. This allows the sequence of nucleotides in the DNA to be read, while also making it possible to detect chemical modifications of the nucleotides from these same measurements. One such modification is called DNA methylation and is thought to be important in determining which genes are used at any given time; commonly referred to as regulation of gene expression by scientist in the field. Nanopore sequencing technology enables direct measurement of DNA methylation, while also yielding longer reads of DNA sequences than pre-existing technologies have been able to achieve. These advances offer new opportunities by enabling the measurement of DNA methylation of all CpG sites in the human genome and, as this technology can read long DNA sequences, it is possible to determine DNA methylation on chromosomes from both parents, separately. In the study, the scientists were able to assign CpG methylation, gene expression and alleles of sequence variants to parental chromosomes, allowing them to investigate correlations between the three sets of measurements on a haplotype level. The study shows that sequence variants affect DNA methylation and, furthermore, some of these variants can be linked to various diseases as well as other human traits. Importantly, the study shows that the correlation between DNA methylation and gene expression can be attributed to sequence variants, indicating that these variants are the driving factor. The majority of sequence variants that have been linked to diseases are found in the noncoding genome, on regions of the genome that do not encode for proteins. For this reason, it has been difficult to understand how noncoding sequence variants lead to diseases. By studying the effects on DNA methylation, the scientists were able to show that many of these variants correspond to sequence variants that had previously been associated with disease, thereby enabling us to better understand how they lead to the progression of diseases. Video - Photo -

在一项新的研究中，来自Amgen子公司deCODE genetics的研究人员利用64806名冰岛人的谱系和序列数据，揭示了线粒体DNA（mtDNA）突变的速度和性质，以及其母体传播的特殊动态。这是迄今为止对人类生殖系 mtDNA突变及其在母子间传播规律的最大规模研究。 相关研究结果于2024年6月7日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“The rate and nature of mitochondrial DNA mutations in human pedigrees”。 背景信息 线粒体作为细胞的能量工厂，其DNA仅能通过母系遗传。每个人的mtDNA副本数以万计，源于母体极少数mtDNA分子，经过生殖系瓶颈（germline bottleneck）筛选传递。当传递的mtDNA中存在大量有害突变时，可能导致多种严重疾病，如中风、2型糖尿病、肌肉疾病、视力和听力丧失。 大约每5000人中就有1人因已知的mtDNA突变而患病，而未知的有害突变可能带来更重的疾病负担。过往的系统发生学研究显示mtDNA的生殖系突变率约为常染色体的20倍，但这些研究可能低估了有害变异的频率，不过，这也凸显了大规模谱系研究的重要性，可以使我们全面掌握mtDNA的变异特点及其对健康的深远影响。 个体平均仅从母亲继承大约3个mtDNA单元？ 这项新的研究记录了 mtDNA 某些位置惊人的高突变性，其中包括导致 MELAS 综合征的著名 3243 位点有害 A>G 突变。该突变在 2548 个母系谱系中出现了 15 次，但由于对携带者的健康有严重影响，通常在几代后就消失了。 研究呈现了强有力的证据，证明母系谱系中存在对这类有害且短暂存活的mtDNA突变的自然选择机制。同时，研究还揭示了早期广泛的负选择现象，即在卵细胞成熟过程中丢弃功能低下的mDNA 分子。 研究进一步通过广泛的mtDNA突变传递分析，精确估算了个体平均仅从母亲继承大约3个mtDNA单元，这远低于先前研究的预估。 论文共同通讯作者Agnar Helgason指出，“值得注意的是，卵母细胞通常会携带数十万个mtDNA，但其中仅有大约三个mtDNA分子来自于母亲。这种急剧的瓶颈效应决定了生殖系mtDNA中的新突变能在短短几代内快速消失或固定，其部分原因肯定是卵母细胞发育过程中的一种选择过程，在这种过程中，带有有害突变的mtDNA分子被生殖系移除。” 图片来自Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.05.022 论文共同通讯作者、deCODE genetics首席执行官Kári Stefánsson指出，该研究推进了我们对mtDNA基因组中核苷酸突变率巨大差异的理解，并揭示了即使在同一位置的不同等位基因间也存在这种差异。尽管某些疾病的高突变率使得它们易于被识别，但研究结果提示，仍有许多造成人类疾病负担的罕见致病mtDNA突变等待发现。 参考资料： Erla R. Árnadóttir et al. The rate and nature of mitochondrial DNA mutations in human pedigrees. Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.05.022. 本文仅用于学术分享，转载请注明出处。若有侵权，请联系微信：bioonSir 删除或修改！