Információ

Egyedi emberi DNS-szekvenciák létrehozása olyan tulajdonságok alapján, mint a szemszín?

Egyedi emberi DNS-szekvenciák létrehozása olyan tulajdonságok alapján, mint a szemszín?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Azon tűnődöm, hogy lehetséges lenne-e olyan szoftvert létrehozni (hacsak nem létezik már, de nem találtam), hogy olyan emberi DNS-t (a kettős hélix bázispárjait) állítsanak elő, amelyek meghatározott permutációkat (szemszín, hajszín) reprezentáló géneket tartalmaznak. stb.)?

Alapvetően valami olyasmi, mint a "karakterépítő" a "Saints Row"-stílusú videojátékokból, kivéve a tényleges emberi kromoszómákat, ami lehetővé teszi, hogy lényegében egy "egyedi" embert alkoss.

Természetesen ez azt feltételezi, hogy az összes emberi DNS-nek közös a szerkezete, és a teljes szekvencia összeállítható egyedi kromoszómákból, vagy egy referenciagenom használatával, és specifikus gének/kromoszómák módosításával a felhasználói bevitel szerint. Ez a helyzet?

Az egyik visszalépés természetesen az egyes kromoszómákban található bázisok száma, amely 100 millió és 250 millió között mozog, és a (körülbelül) 23 000 emberi gén – rengeteg adatot kell manipulálni.


Egy ilyen gyakorlat fő korlátozó tényezője a szóban forgó biológiai folyamat összetettsége (szemszín stb.), és így ezekről kialakuló ismereteink. Arra gondolok, hogy egyetlen gén sem határoz meg egy adott tulajdonságot, hanem egy génkészlet komplex kölcsönhatása különböző körülmények között, reagálva a környezeti jelzésekre és hasonlókra. Alig vagyunk a felszín megkarcolásának szintjén, amikor az ilyen kimenetek mögött rejlő mechanizmusokat kell megérteni. Tehát még messze vagyunk (talán több száz év?), mielőtt egyáltalán elkezdhetnénk gondolkodni az ilyen célok megvalósítható megközelítésén.


Mi az a CRISPR?

A CRISPR technológia egy egyszerű, de hatékony eszköz a genomok szerkesztéséhez. Lehetővé teszi a kutatóknak, hogy könnyen módosítsák a DNS-szekvenciákat és módosítsák a génfunkciókat. Számos lehetséges alkalmazási területe a genetikai hibák kijavítása, a betegségek kezelése és terjedésének megakadályozása, valamint a termés javítása. Ígérete azonban etikai aggályokat is felvet.

A népszerű használatban a "CRISPR" (ejtsd: "crisper") a "CRISPR-Cas9" rövidítése. A CRISPR-ek a DNS speciális szakaszai. A Cas9 fehérje (vagy "CRISPR-asszociált") egy olyan enzim, amely molekulaollóként működik, és képes DNS szálak elvágására.

A CRISPR technológiát a baktériumok és az archaeák (az egysejtű mikroorganizmusok tartománya) természetes védekező mechanizmusaiból adaptálták. Ezek a szervezetek CRISPR-eredetű RNS-t és különféle Cas-fehérjéket, köztük a Cas9-et használnak a vírusok és más idegen testek támadásainak megakadályozására. Ezt elsősorban egy idegen betolakodó DNS-ének feldarabolásával és megsemmisítésével teszik. Amikor ezeket az összetevőket más, összetettebb organizmusokba helyezik át, ez lehetővé teszi a gének manipulálását vagy "szerkesztését".

2017-ig senki sem tudta igazán, hogyan is néz ki ez a folyamat. A Nature Communications folyóiratban 2017. november 10-én megjelent tanulmányban Mikihiro Shibata (Kanazawa Egyetem) és Hiroshi Nishimasu (Tokiói Egyetem) vezette kutatócsoport megmutatta, hogyan néz ki, amikor a CRISPR a legelső alkalommal működik. idő. [Egy lélegzetelállító új GIF azt mutatja, hogy a CRISPR rágja a DNS-t]


Családi kötelékek

2017 decemberében Barbara Rae-Venter geneatikus genealógus megkapta a felhívást, amely a családfa kriminalisztikai vizsgálatát a nyilvánosság elé tárja. Olyan vállalkozást vezetett, amely a GEDMatch segítségével kereste az ügyfelek rég elveszett rokonait, amikor hallott egy kaliforniai nyomozótól, aki talált néhány régi DNS-t, és megpróbálta újra megnyitni a Golden State Killer, egy sorozatos erőszakoló és gyilkos ügyét, aki elkövette. bűncselekmények sorozata az 1970-es és 1980-as években.

A DNS-minták családfákkal való kombinálása a törvényszéki genetikai genealógia magja. A folyamat a genetika egyszerű statisztikai szabályain nyugszik. Egy szülő és egy gyermek vagy két testvér a DNS-ük 50%-án osztozik. A nagyszülők és az unokák részesedése 25%. Még a távoli rokonok is osztoznak a DNS kis részein. Ez lehetővé teszi a fogyasztói genetikai tesztelést végző vállalatok számára, mint például az Ancestry a Lehiben (Utah) és a 23andMe (Kalifornia állambeli Sunnyvale-ben), hogy megbecsüljék a kapcsolatokat két olyan személy között, akik mintát adtak be, egészen a negyedik unokatestvérükig (akik egy pár ük-nagy-nagyon osztoznak). nagyszülők). Bárki feltöltheti saját DNS-vizsgálatának eredményeit olyan adatbázisokba, mint például a GEDMatch.

A genomi megfigyelés visszaszorítása

Rae-Venter talált két GEDMatch-profilt, amelyek a gyanúsított távoli unokatestvéreinek tűntek, és ezeket az információkat arra használta, hogy visszafelé dolgozzon, és megtalálja dédszüleit. Aztán előrelépett az időben, hogy felkutassák leszármazottaikat, Kaliforniára összpontosítva a bűncselekmények elkövetésének ideje alatt. Két hónap elteltével Rae-Venter átadta a nyomozónak három testvér nevét. Az egyik testvér által eldobott cigaretta DNS-e megegyezett a mintával, és 2018. április 24-én a rendőrség letartóztatta Joseph DeAngelót – ez volt az első olyan bűnügy, amelyet a technikával sikerült megoldani. (DeAngelo bűnösnek vallotta magát több rendbeli nemi erőszakban és gyilkosságban, és a múlt hónapban életfogytiglani börtönbüntetésre ítélték.)

DeAngelo letartóztatását követően olyan törvényszéki genealógusok, mint Rae-Venter és CeCe Moore (aki 2018 májusában csatlakozott a Parabonhoz) egy gyors klipben segítettek megoldani a hasonló nemi erőszakos és gyilkossági ügyeket. Bár néhány etikus aggodalmát fejezte ki a magánélet védelmével kapcsolatban, az esetek médiavisszhangja túlnyomórészt pozitív volt. „Valójában meglepett, hogy nem volt több kritika” – mondja Ellen McRae Greytak genetikus, a Parabon bioinformatikai vezetője.

Aztán a Utah-ügy becsapta a médiát, és becsapódott a kritika.


Hogyan adódnak át a tulajdonságok a DNS-en keresztül?

Az élőlény tulajdonságai a benne lévő kölcsönható összetevők összetett keverékétől függenek. A fehérjék végzik a sejten belüli kémiai munka nagy részét, így nagymértékben meghatározzák, melyek ezek a tulajdonságok. De ezek a fehérjék a DNS-nek (dezoxiribonukleinsavnak) köszönhetik létezésüket, ezért itt kell keresnünk a választ.

A DNS felépítésének megértésének legegyszerűbb módja, ha az alapvető építőelemekkel kezdjük. A DNS négy különböző cukorból áll, amelyek meghatározott módon kölcsönhatásba lépnek egymással. Ezt a négy cukrot nukleotidbázisoknak nevezik, és a neve adenin (A), timin (T), citozin (C) és guanin (G). Tekintsd ezt a négy alapot úgy, mint egy ábécé betűit, az élet ábécéjét!

Ha ezeket a nukleotidokat összekapcsoljuk egy szekvenciával – például GATCATCCG-vel –, akkor egy kis DNS-darabot vagy egy nagyon rövid szót kapunk. Egy sokkal hosszabb DNS-darab tehát megfelelője lehet a különböző szavaknak, amelyek egy fehérje felépítését leíró mondatot vagy gént alkotnak. És egy még hosszabb DNS-darab tartalmazhat információt arról, hogy mikor kell ezt a fehérjét előállítani. A sejtben található összes DNS elegendő szót és mondatot ad ahhoz, hogy mesterleírásként vagy tervrajzként szolgáljon egy ember (vagy egy állat, egy növény vagy egy mikroorganizmus) számára.

Persze a részletek ennél kicsit bonyolultabbak! A gyakorlatban a DNS aktív szakaszait hasonló üzenetmolekulaként, RNS-ként kell másolni. Az RNS-ben lévő szavakat ezután "el kell olvasni", hogy előállítsák a fehérjéket, amelyek maguk is egy másik ábécéből, az aminosav ábécéből álló szavak szakaszai. A Nobel-díjas Linus Pauling, aki felismerte a fehérjék szerkezetét, valamint James Watson és Francis Crick, akik később megfejtették a DNS helikális szerkezetét, segítettek megérteni az öröklődésnek ezt a "központi dogmáját" - hogy a DNS-kód RNS-üzenetté változik. amely képes 20 aminosavat komplex fehérjévé szervezni: DNS -> RNS -> Fehérje.

Ahhoz, hogy megértsük, hogyan jön össze ez az egész, vegyük figyelembe a kék szem tulajdonságait. A kék szem gén DNS-ét kék szem RNS üzenetként másolják. Ezt az üzenetet ezután a szem sejtjeiben található kék fehérje pigmentekké fordítják le. Minden tulajdonságunkhoz – a szemszínhez, a bőrszínhez és így tovább – van egy gén vagy géncsoport, amely szabályozza a tulajdonságot úgy, hogy először az üzenetet, majd a fehérjét állítja elő. A hímivarsejtek és a petesejtek DNS-hordozására specializálódtak, oly módon, hogy a megtermékenyítéskor egy új egyed jön létre, amely mind az anyától, mind az apjától származik.


Vita

Elemzésünk azt mutatja, hogy a depigmentált hajhoz, bőrhöz és szemhez kapcsolódó pigmentációváltozatok pozitív szelekciója még mindig folyamatban volt a régészeti populációnk által reprezentált időszak után, 6500–4000 évvel ezelőtt. Ez a megállapítás arra utal, hogy vagy azok a szelekciós nyomások, amelyek a késő pleisztocén vagy a korai holocén időszakában elindították a szelektív söprést, még mindig működtek, vagy pedig egy új szelektív környezet alakult ki, amelyben a depigmentáció más okból kedvezett.

A pigmentációs génekre becsült magas szelekciós együtthatók HERC2, SLC45A2, és TYR legjobban a közelmúltban kiválasztott lókuszokra kapott becslések összefüggésében érthetők meg. Térbeli explicit szimuláció és közelítő Bayes-számítás segítségével a kijelölés a LCT A -13 910*T allél – amely erősen összefügg a laktáz-perzisztenciával az európaiakban és a dél-ázsiaiakban – a következtetések szerint a 0,0259–0,0795 tartományba esik, és körülbelül 7500 évvel ezelőtt kezdődött a Balkán és Közép-Európa közötti régióban (37). Egy másik szimuláción alapuló vizsgálat azonban, amely a szelekcióra gyakorolt ​​szélességi hatásokat is magában foglalta, alacsonyabb becslést eredményezett S (0,008–0,018) (38). A szelektív előnye a G6PD A maláriával szembeni rezisztenciát biztosító A− és Med-hiány alléleket 0,019–0,048-ra, illetve 0,014–0,049-re becsülték azokban a régiókban, ahol a malária endémiás (39). Ezek az allélok a becslések szerint kb. 6357 évvel ezelőtt keletkeztek (G6PD A−) és 3330 évvel ezelőtt (G6PD Med) (39). Így a becslések S mert a tanulmányban vizsgált három pigmentációs gén összehasonlítható az emberi genom legerősebben szelektált lókuszainak génjeivel.

Bár ezek a becsült szelekciós együtthatók magasak, összehasonlíthatók a pigmentációs komplexum génjeinek korábbi becsléseivel. A szelektív söprések kedveznek a SLC45A2 származtatott allél, valamint az SNP-k származtatott alléljei SLC24A5 és TYRP1, amelyek a bőr pigmentációjának halványításában is szerepet játszanak, a becslések szerint 11 000 és 19 000 évvel ezelőtt kezdődtek, miután a modern európaiak és a kelet-ázsiaiak ősei elváltak (a szelektív seprések kora befolyásolta HERC2 és TYR még nem becsülték meg) (14, 40). Beleza et al. (14) nemrégiben megbecsülte a szelekciós együtthatót a SLC45A2 lókusz 0,05 legyen az öröklődés domináns modellje esetén és 0,04 additív modell esetén. Az SNP-k származtatott alléljeit előnyben részesítő szelekció az SLC24A5 és TYRP1 hasonlóan erősnek találták.

A szelekciós együtthatók becslése az itt bemutatott ősi DNS-alapú szimulációs megközelítéssel jelentős előnyöket kínál a hagyományos alléléletkor és -gyakoriság becsléseken alapuló módszerekkel szemben (1): A szelekciós együtthatók egy meghatározott időszakra becsülhetők. érzéketlen az alléléletkor molekuláris vagy rekombinációs órákkal történő becsléséhez kapcsolódó, gyakran fel nem számolt bizonytalanságokkal szemben. Ez utóbbi előny valószínűleg a pontosság jelentős javulását eredményezi. Megközelítésünk azonban megköveteli a népesség folytonosságának feltételezését, és nem ad közvetlen becsléseket arról, hogy mikor kezdődött a szelektív söprés.

Bár a szelekciós együtthatók erőssége egy bizonyos időablakban nagyobb pontossággal becsülhető meg ősi DNS-alapú szimulációs megközelítésünkkel, a szelekciós nyomás tényleges természete továbbra is ismeretlen. A vizsgált őskori csontvázpopuláció időbeli és földrajzi információi azonban segíthetnek az ésszerű hipotézisek megfogalmazásában. A sok funkcionális bőrpigmentációs génpolimorfizmus földrajzi eltérései (13), és általánosabban a világosabb bőrpigmentáció erősen korrelál az egyenlítőtől való távolsággal a régóta fennálló populációkban, ami arra utal, hogy a szelektív nyomás a szélességi gradiens mentén is előfordult. Vizsgálatunkban a minták a 42°N és 54°N közötti szélességi övezetből származtak, ahol az éves átlagos UVR nem elegendő a D3-vitamin fotoszintéziséhez erősen melanizált bőrben (4, 41). A D3-vitamin fotoszintetizálási képességének az alacsony beeső UVR intenzitásból adódó korlátai jelentős szelektív nyomást eredményezhettek, ami a világosabb pigmentációs populációkat részesítette előnyben a magas szélességi körökben, például az északi ponti sztyeppövben. A D3-vitamin szintézisét katalizáló UVB-sugárzás szükségessége, valamint a magasabb szélességi fokokon a folsav fotolízis veszélyének csökkenése okozhatja a bőr depigmentációját az őskortól a modern időkig ebben a régióban (5).

A neolitizációs folyamat során bekövetkezett étrend-változtatás megerősítette a szelekciós nyomást, ami kedvez a depigmentált bőrnek. A tanulmányban elemzett egyének körülbelül 500–2000 évet éltek a gazdálkodás megérkezése után a Fekete-tengertől északra fekvő régióban (42, 43). Európa számos részén a mezolitikum-neolitikum átmenet a D-vitaminban gazdag vízi vagy vadalapú vadászó-gyűjtögető étrendről (44) a D-vitaminban szegény mezőgazdasági étrendre való átállással jár. Alacsony UV-sugárzású rezsimekben, mint amilyen a mi vizsgálati régiónkban is uralkodik, nehéz kielégíteni a D-vitamin-szükségletet jelentős mennyiségű olajos hal vagy állati máj fogyasztása nélkül (45, 46). A felnőttek számára javasolt 800-1000 NE D-vitamin-bevitel napi 100 g vadon élő lazacnak (a legnagyobb mért D-vitamin-koncentrációjú táplálék-bevitel) megfelelő napi fogyasztást igényel. Izotópos bizonyítékok arra utalnak, hogy a vizsgálatunkban mintavételezett populációk továbbra is hozzáfértek a vízi erőforrásokhoz, elsősorban a folyami halakhoz a neolitikumban, az eneolitikumban és a bronzkorban, bár a vizsgált régión belül jelentős heterogenitás volt a halfogyasztásban (47 ⇓ ⇓ –50). Azonban a halfogyasztás bármilyen csökkenése elegendő lehetett ahhoz, hogy további szelektív nyomást generáljon, amely elősegíti a depigmentációt ezen az alacsony incidenciájú UVR szélességen.

Bár az ökológiai és környezeti tényezők elegendőek lehetnek az európai bőrpigmentációban megfigyelt változás magyarázatára, ezek a magyarázatok valószínűleg nem érvényesek a szem- és hajszínre. Az írisz és a haj pigmentációjának földrajzi eloszlása ​​nem felel meg a szélességi vonalmodellnek, a megfigyelt fenotípusos eltérések nagy része Európára és a vele szorosan összefüggő szomszédos populációkra korlátozódik (51, 52). A kék írisz fenotípus jellemző a HERC2 Az rs12913832 G allél például szinte teljes mértékben Nyugat-Eurázsiára és néhány szomszédos régióra, leszármazott populációira és európai adalékanyagot tartalmazó populációkra korlátozódik (51, 52). Lehetséges, hogy az európaiaknál a depigmentált íriszek vagy a különböző emberi hajszín alakok a bőr pigmentációjának szelekciójának melléktermékei. Bizonyíték van a gén-gén kölcsönhatásra a poligén rendszeren belül, amely szabályozza a komplex pigmentációs tulajdonságok közötti kölcsönhatásokat HERC2, OCA2, és MC1R, különösen azt találták, hogy statisztikailag szignifikáns hatást gyakorolnak a hajra, az íriszre és a bőr színére (36). Bizonyíték van a melaninszintézis útvonal komponensei közötti episztatikus kölcsönhatásokra is más emlősmodellrendszerekben, beleértve az emlősök termékei közötti kölcsönhatásokat is. EGY KORTY, MC1R, és TYR (53). Ezenkívül számos pigmentációs gén, beleértve TYR, HERC2, és SLC45A2 pleiotróp hatást gyakorolnak a bőrre, a hajra és a szemszínre (11, 36).

Tekintettel arra, hogy más taxonok, különösen a madarak esetében a fajon belüli pigmentáció variabilitását a párválasztással kapcsolatos jelátvitelnek és egyéb tényezőknek tulajdonították (54), lehetséges, hogy az európaiaknál megfigyelt depigmentált íriszek és a különböző szőrszínek szexuális szelekció révén alakultak ki (7). A ritka változatok javára a gyakoriságtól függő szexuális szelekciót gerinceseknél figyelték meg (55, 56), és a ritka pigmentációs morfiumokat előnyben részesítő szelekció a világosabb haj- és szemszínnel kapcsolatos allélokat magasabb gyakoriságra terelhette. Miután a világosabb haj- és szempigmentációs fenotípusok érezhető gyakoriságot értek el az európai populációkban, ezeket az új tulajdonságokat továbbra is előnyben részesítették a csoporttagság indikátoraként, megkönnyítve az assortatív párosodást. A színezésen alapuló asszortatív párosítás gyakori a gerinceseknél (57), és a bőr pigmentációját az endogámia kritériumaként figyelték meg a modern emberi populációkban (58, 59). Ezen túlmenően van néhány bizonyíték arra vonatkozóan, hogy a világosabb írisz színeket, recesszív öröklődési módjuk miatt, előnyben részesíthetik a hímek az assortatív párzási rendszerben, hogy javítsák az apaság bizalmát (60). A pozitív assortatív párosítással összhangban a Hardy–Weinberg egyensúly pontos tesztje a HERC2 rs12913832 homozigóta mind a modern (P = 0,0543) és ősi (P = 0,0084) A kelet-európai minták itt genotipizáltak (S3 táblázat), a viszonylag kis mintaméret ellenére.

A megfigyelt többlet HERC2 Az rs12913832 homozigóták az ősi mintában a populáció rétegződésével magyarázhatók egy időben heterogén populációs mintában. Bár nem figyeljük meg a pigmentációs markerek kronológiai vagy térbeli mintázatát az őskori mintánkban, nem zárhatjuk ki a populáció rétegződését további semleges SNP-k hiányában. Megjegyezzük azonban, hogy sem a TYR sem a SLC45A2 Az itt vizsgált SNP-k, sem pedig három további SNP, amelyet ugyanazokban az ősi és modern mintákban vizsgáltak, nem mutattak szignifikáns megfigyelhető homozigótatöbbletet (S3 táblázat), ami arra utal, hogy HERC2 Az rs12913832 homozigóták kevésbé valószínű, hogy a populáció rétegződésének köszönhetőek.

Összefoglalva, az északi szélességi körökben való élethez kapcsolódó szelektív nyomás, a mezőgazdasági étrend elfogadása és az assortatív párosítás kombinációja kellően megmagyarázhatja a megfigyelt változást az eneolitikum/kora bronzkor sötétebb fenotípusáról a modern keleti korban általában világosabbra. európaiak, bár más szelektív tényezőket nem lehet figyelmen kívül hagyni. Az ezeken a pigmentációs lókuszokon sorosan vett adatokból közvetlenül kikövetkeztetett szelekciós együtthatók 2-10% között mozognak, és az egyik legerősebb jel a közelmúltban az emberekben végzett szelekcióra.


A testfolyadék azonosítása

Egy adott testfolyadék jelenlétének azonosításának képessége rendkívül értékes lehet a nyomozás során, döntő fontosságú információt szolgáltatva az incidenssel kapcsolatos tevékenységekről, különösen, ha ez azt jelenti, hogy egy DNS-profil egy adott biológiai forráshoz köthető. Az összes feltételezett/megerősítő tesztnek, amelyet jelenleg használnak bizonyos (de nem mindegyik, pl. hüvelyi anyag, menstruációs vér) testnedvek azonosítására, vannak korlátai, ideértve az érzékenység és a specifitás hiányát, valamint több teszt elvégzésének követelményét, amelyek elpusztítják a korlátozott mintákat [52] ]. Ez felkeltette az érdeklődést a testfolyadék-foltokban lévő RNS elemzése iránt, különösen, ha az RNS együtt extrahálható a DNS-sel, ami lehetővé teszi a DNS-profil párhuzamos előállítását a testfolyadék vizsgálata mellett [53].

A testnedvek azonosítása RNS-profilozással azon az elven alapul, hogy bár a DNS-tartalom a legtöbb sejttípusban azonos, az RNS sejttípustól és funkciótól függően eltérő. Az RNS termelése ezért szövetspecifikus, így minden testnedvnek sajátos génexpressziós mintázata van. A szövetspecifikus RNS-típusok jelenléte a mintában tehát specifikus testnedvek jelenlétére utalhat [54]. Az ezen a területen végzett kutatások a differenciáltan expresszált RNS-ek nagy léptékű szűrésére, majd a PCR-alapú vizsgálatok kifejlesztésére összpontosultak egyedi vagy kis számú marker megcélzására. Ezen vizsgálatok közül sok reverz transzkripciós végpontot (RT-PCR) vagy kvantitatív valós idejű (RT-qPCR) PCR-t [55] alkalmaz, amelyeknek az az előnye, hogy kompatibilisek a törvényszéki laboratóriumokban meglévő technológiákkal, bár a vizsgálatok egyre inkább az MPS erejét használják ki. szövetspecifikus RNS-ek azonosítására és elemzésére [56–59].

A kezdeti vizsgálatok a testfolyadék-specifikus hírvivő RNS (mRNS) markerek azonosítására és az egy vagy több testfolyadéktípus jelenlétét jelző multiplexek kifejlesztésére összpontosítottak, amelyek közül az utóbbi különösen hasznos vegyes minták elemzésekor (lásd [55,60]). ). Az mRNS-ek lebomlásra való érzékenysége azonban korlátozta alkalmazásukat a törvényszéki mintákban, és az mRNS-vizsgálatoknak is vannak korlátai, beleértve az érzékenység és specificitás eltéréseit, valamint az értelmezési kihívásokat [61–64]. A közelmúltban a mikro-RNS-ekre (miRNS-ekre) helyezték a hangsúlyt, mint alternatív markerekre a testfolyadék azonosítására [65]. Ezen szabályozó RNS-ek közül sok, amelyek az mRNS-ek lebontását vagy elnémítását célozzák, szintén szövetspecifikus expressziót mutatnak, és az mRNS-hez képest nagyobb stabilitásukkal rendelkeznek, mivel kisebb méretük és a sejten belüli fehérjekomplexbe épülnek be [66]. . Számos miRNS-t azonosítottak a kriminalisztikailag releváns testnedvek potenciális markereként, és bár nem valószínű, hogy egyetlen miRNS is specifikus egyetlen testnedv-típusra, számos olyan vizsgálati eljárást fejlesztettek ki, amelyek több, differenciálisan expresszált miRNS-t tartalmaznak, amelyek úgy tűnik azonosítani tudják. specifikus testnedvek [67–73]. Bár a miRNS-alapú vizsgálatok ugyanazokkal a kihívásokkal küzdenek, mint az mRNS-alapú vizsgálatok, különösen az értelmezés tekintetében, a miRNS-ek nagy potenciállal rendelkeznek testfolyadék markerként [67, 68, 70]. A legjobb miRNS-készletek azonosítására irányuló további tanulmányok a különböző testnedvek egyértelmű azonosítása érdekében, valamint az eredményül kapott vizsgálatok részletes validálása megbízható tesztet adhat a törvényszéki közösség számára a testnedvek azonosítására [65]. A mikro-RNS-markerek más törvényszéki alkalmazások számára is ígéretesek, beleértve a testfolyadék foltok lerakódási idejének becslését [74,75] és a poszt mortem intervallumot [76].


Crispr: jó ötlet a DNS-ünk „frissítése”?

A tavalyi évben Tony Perry barna szőrű egereket készített helyette fehérre nőni. Az, hogy Perry, a Bathi Egyetem molekuláris embriológusa megváltoztatta a szőrzet színét, nem újdonság – a technika 1989-es feltalálása óta a tudósok úgynevezett knock-out egereket készítenek, amelyekben bizonyos gének le vannak tiltva. egy hosszú és nehézkes eljárás, amely magában foglalja az embrionális őssejtekben lévő DNS-darabok kombinálását és az egértenyésztést.

De Perry, aki decemberben publikálta tanulmányát, nem alkalmazta ezt a módszert. Ehelyett egy új genomszerkesztési technológiát alkalmazott, amely 2012-ben, a bakteriális immunrendszerből kifejlesztett, majd 2013-ban emberi sejtekben működőképesnek bizonyult.

A Crispr néven ismert hatékony eszköz lehetővé teszi a DNS pontos és egyszerű manipulálását bármely sejt magjában. Végezze el a manipulációkat a spermiumban, a petesejtben vagy egy egysejtű embrióban, amely éppen most kezdi meg replikálni DNS-ét, és ezek véglegesen bezáródnak az úgynevezett csíravonalba, amelyet a jövő generációi örökölhetnek. A csíravonalon végzett eljárást alkalmazva Perry inaktiválta az egérszőrzet színének kulcsgénjét.

De Perry munkája egyedülálló virágzást adott. A szerkesztést nem egysejtes egérembrióban végezte – a legtöbb állati csíravonal szerkesztést eddig a Crispr végezte –, hanem korábban, a megtermékenyítési folyamat során, a Crispr összetevőit és az egér spermáját a egértojás ugyanakkor. Ugyanezt a technikát – intracitoplazmatikus spermium injekciót (ICSI) – széles körben alkalmazzák az IVF-ben. És működött. "Ez vagy analóg megközelítések egy napon lehetővé tehetik az emberi genom célzását vagy szerkesztését a fejlesztés nagyon korai szakaszában" - jegyzi meg a folyóiratban megjelent cikk. Tudományos Jelentések. Ha az emberi csíravonal-szerkesztést valaha is klinikailag alkalmaznák, a Crispr beépítése az IVF ICSI-fázisába így lenne.

Ez a kilátás azért kínozza Perryt, mert felveti annak lehetőségét, hogy olyan utódok szülessenek, amelyek vagy nem hordoznak kockázatot, vagy csökkentik bizonyos genetikai betegségek kockázatát. Perry azt sugallja, hogy egy napon lehetséges lenne korrigálni a BRCA1 gén káros mutációját, és megakadályozni, hogy valaki örökölje ezt a mellrákra való hajlamot. „Képes leszel kiirtani a leszármazottaid közül” – mondja.

A Crispr egy molekulaollónak tekinthető, amelyet egy szatnav vezet. Az olló egy DNS-vágó enzim, amelyet a sejt DNS-ének egy pontos pontján vágnak le, amelyet a kutatók egy testreszabott vezetőmolekula, egyetlen rövid RNS-darab, a DNS kémiai rokona segítségével határoztak meg. A DNS-vágó enzim Cas9 néven ismert, ezért a technikát gyakran Crispr-Cas9-nek írják.

A genom szerkesztése akkor történik meg, amikor a sejt rohan, hogy természetes módon helyrehozza az olló által okozott törést. A sejt helyreállítása gyakran nem elég pontos ahhoz, hogy a levágott gén tovább működjön, és a gént hatékonyan kiütik vagy kikapcsolják. Bonyolultabb kivitelezésű, bár pontosabb, a gének korrigálhatók vagy teljesen új gének hozzáadhatók, ha egy új DNS-darabot is beépítenek a Crispr-gépezetbe. A sejtjavítási folyamat során befoltozódik.

A csíravonal-genom szerkesztése még orvosi célokra is rendkívül ellentmondásos. A géntechnológia 70-es évekbeli kifejlődése óta „meglehetősen háborítatlan” konszenzus alakult ki abban, hogy az emberi csíravonal genetikai módosítása – az „Isten eljátszásával” és a „designer babákkal” kapcsolatos aggodalmakkal együtt – határtalan, mondja Peter Mills. az Egyesült Királyság Nuffield Bioetikai Tanácsának igazgatóhelyettese és a tanács genomszerkesztéssel foglalkozó vezetője. Az UNESCO emberi genomról és emberi jogokról szóló egyetemes nyilatkozata szerint a csíravonal-beavatkozások „ellentétesek lehetnek az emberi méltósággal”.

Az Egyesült Királyság kormányának idén februárban hozott döntése, miszerint engedélyezi a mitokondriális szubsztitúciót a klinikán, hogy megakadályozzák az embriók mitokondriális betegségekkel való kifejlődését, ami a csíravonal-terápia egyik formája, abból indult ki, hogy a mitokondriális DNS kis mennyisége a sejtmagon kívül található. A mag DNS-ében nincs módosulás, az az igazi anyag, amely azzá tesz minket, akik vagyunk.

A Crispr társfejlesztője, Jennifer Doudna.

De még soha nem volt olyan eszköz, amely elég hatékonynak vagy megbízhatónak bizonyult ahhoz, hogy komolyan fontolóra vegyék az emberi géntechnológia végrehajtását. Más precíz genomszerkesztő eszközök – a Zinc Finger Nuclease (ZFN) és a Talen – már régóta léteznek, de a Crispr sokkal könnyebben és olcsóbban használható, felgyorsítva a tudományt és a lehetséges alkalmazásokat. „A forradalom a hozzáférésben van” – mondja Dana Carroll, a Utah Egyetem biokémikusa, aki az eszközök fejlesztésén dolgozik. – A technológia nagyon gyorsan fejlődik.

Az emberek módosításának lehetősége nehezedik egyes tudósok elméjére, különösen azóta, hogy a múlt hónapban megjelent egy kínai újság, amely első alkalommal számolt be a Crispr használatával az emberi embriók genomjának szerkesztéséről. (A cél a béta-thalassaemiát okozó génhiba kijavítása volt, és olyan életképtelen embriókat használtak, amelyek nem eredményezhettek élve születést.)

A folyóiratban megjelent véleménycikkben Tudomány Márciusban amerikai tudósok egy csoportja, a Crispr társfejlesztője, Jennifer Doudna, a Berkeley-i Egyetem munkatársa által vezetett lépések megtételét javasolta annak érdekében, hogy „erősen eltántorítsák” a csíravonal-módosító terápiás kísérleteket, amelyek genom-szerkesztett embereket eredményeznének. társadalmi és etikai vonatkozásait is figyelembe veszik. Nemzetközi találkozó összehívását kérik, hogy megvitassák a felhasználás megfelelő módját. „Tegyük meg ezt most, mielőtt a technológiát olyan módon alkalmaznák, amitől az emberek nagyon kényelmetlenül érezhetik magukat” – mondja Doudna.

Egy második csoport ír a naplóba Természet tovább ment, és moratóriumot javasolt azokra a kutatásokra, ahol az emberi csírasejteket szerkesztik, attól tartva, hogy hová vezethet. Figyelmeztetésük szerint a módosított ember születése esetén a visszahatás károsíthatja a genom-szerkesztő terápia fejlesztését felnőttek és gyermekek számára, ahol a módosításokat nem adják át. „Lehet, hogy az emberek nem értékelik az árnyalatokat” – mondja Edward Lanphier, a kaliforniai székhelyű Sangamo Biosciences elnök-vezérigazgatója, amely ezt a munkát folytatja.

Valójában a Crispr nem reproduktív sejtekben – szomatikus sejtekben – történő alkalmazása számos betegséget meggyógyíthat. A kutatók úgy vélik, hogy valószínűleg hamarabb eljut a klinikára. Ezek a módosulások maradandóak lehetnek az egyén sejtjeiben, amennyiben ezek a sejtek szaporodnak vagy sokáig életben maradnak, de a jövő generációi nem öröklik őket. „Nincs olyan etikai teher, amelyet a csíravonal-módosítás felé tett lépések vállukat nehezítenék” – mondja Dana Carroll.

Hátránya, hogy a Crispr szomatikus sejteken való használata sokkal összetettebb: az embernek több billió sejtje van, és sokféle sejttípus van. A genom-megmunkáló gépezetet a specifikus problémás sejtek megfelelő hányadához kell eljuttatni ahhoz, hogy terápiás hatást érjen el.

Ez idáig a Crispr túl új ahhoz, hogy bármilyen szomatikus sejtszerkesztési terápia bekerüljön a klinikai vizsgálatokba. Jennifer Doudna azonban arra számít, hogy néhány éven belül elkezdődnek. "Ha jól mennek, azt hiszem, egy évtizeden belül jóváhagyott terápiákat láthatunk" - mondja. Eközben a laboratóriumban humán szomatikus sejtkultúrák és állatmodellek felhasználásával a kutatók olyan betegségek kezelésével kísérleteznek, mint a sarlósejtes anémia, a súlyos kombinált immunhiány (SCID), a béta-talaszémia, a hemofília, az izomdisztrófia és a cisztás fibrózis. (Ezen egygénes rendellenességek megközelítése egy új DNS-darab hozzáadásán alapul a hibás gén kijavításához.)

Új cégek – Editas Medicine, Crispr Therapeutics és Intellia Therapeutics – jöttek létre, amelyek engedélyezték a Crispr technológiát a szomatikus sejtszerkesztés fejlesztésére a klinikán. Még senki sem jelentette be, hogy milyen betegségeket üldöz, és jogi harc dúl a körül, hogy pontosan kié a Crispr technológia jogai. Az Intellia azonban megállapodást kötött a Novartis gyógyszeripari óriással, hogy a rákra és a vérsejtekben fellépő genetikai rendellenességekre összpontosítson.

A szomatikus sejtszerkesztés egyfajta frissítés egy korábbi, egyetlen génes rendellenességek gyógyítására szolgáló technikához, amelyet génterápiának neveznek. Ezt először a 90-es években próbálták ki, és visszaesett. 2012-ben azonban jóváhagyták az első génterápiát Európában – egy olyan betegség kezelésére, amelyben az embernek hiányzik a zsírmolekulák lebontásához szükséges fehérje.

A génterápia egy gén egy teljesen új működő másolatát vezeti be, amely véletlenszerűen beépül a genomba, hogy elvégezze a hibás feladatát. A genomszerkesztés abban különbözik, hogy pontosan a meglévő hibás gént célozza meg kiütés vagy korrekció céljából. Ez azt jelenti, hogy a gén beállítása nem változik, így az orvosoknak nem kell attól tartaniuk, hogy beépül valahova, ami miatt véletlenül más gének kapcsolódnak be, sem attól, hogy a gén nem fog normálisan működni, például azáltal, hogy nem termel megfelelő mennyiséget. fehérjéből.

„Mindent természetesnek tartasz” – mondja Jennifer Puck, a San Francisco-i Kaliforniai Egyetem SCID-szakértője, aki a Crispr-ben rejlő lehetőségeket kutatja a betegség kezelésében. Notoriously, in an early trial to treat SCID using gene therapy, the replacement gene incorporated in an unfortunate location and caused leukaemia in five of the 20 patients treated. That problem has been fixed, but the technique can still be tricky to get right.

Human embryos in the lab. Photograph: Bloomberg via Getty Images

One challenge shared by Crispr and gene therapy is how to get the gene – or Crispr machinery – inside cells. Methods being adopted from gene therapy to encapsulate and deliver it range from modified viruses to nanoparticles. All are still far from perfect. “People are working hard on delivery and it is problem that will be solved,” says Doudna. “But it is not solved today.”

Delivery is made easier, however, when the cells can be removed for editing. Once outside the body they can be purified, expanded in culture, and checked via genome sequencing to ensure the editing has been successful. That means the early clinical impact of Crispr is likely to be in treating genetic diseases arising in blood cells such as sickle cell anaemia, SCID and beta thalassemia. Doctors are adept at extracting blood and bone marrow (rich in blood stem cells, which give rise to all other blood cells), isolating particular cells for manipulation, and then re-implanting them. Diseases where the cells can’t be removed for treatment will require more work. That includes haemophilia, muscular dystrophy, and cystic fibrosis, which predominantly arise in the liver, muscle and lung cells respectively.

A sense of what Crispr’s future might hold can be seen in the progress of Sangamo Biosciences, which is clinically trialling a somatic cell editing therapy for HIV with efficacy data anticipated by the end of the year. “The goal is to have a functional cure for HIV,” says Edward Lanphier. That would let a patient stop taking antiretroviral drugs for a number of years.

The trial uses the older ZFN technology, for which the company holds the intellectual property rights. The aim, based on replicating a rare naturally occurring mutation that makes some people resistant to HIV infection, is to turn off the CCR5 gene in patients’ T-cells – a type of white blood cell important in the immune system. That gene produces a protein that HIV uses to enter those cells and cause infection.

The ZFNs are put to work outside the body on cells extracted from the patient’s blood. The edited cells are returned in the hope of creating a population of HIV-resistant T-cells that can fight the virus. Just like with Crispr, the custom-designed ZFNs, which come as a pair where a protein structure containing zinc molecules does the guiding, cut the DNA in a precise location – the CCR5 gene – before the cell’s natural but inaccurate repair process kicks in, knocking out the gene. “It really illustrates the power of the approach for treating disease,” says Jennifer Doudna.

Meanwhile, whether editing the human germ line has any clinical future will depend on being able to do it accurately and safely enough, and also whether society finds it acceptable. The conclusion of the Chinese study was that there are still significant technical challenges to be solved before clinical application of Crispr for editing embryos is possible. Problems include “off-target” effects, where the DNA is also snipped at places it shouldn’t be, and “genetic mosaicism”, where the result has a mixture of modified and unmodified cells. Nonetheless, many believe things will improve with more research. It is not safe enough yet, says Robin Lovell-Badge, a researcher who studies germ-cell biology at the Francis Crick Institute, but “it is going to get there fairly soon”.

What specific therapeutic uses might be envisaged? For Lovell-Badge there aren’t many. Pre-implantation genetic diagnosis (PGD) – embryo screening to select those that don’t carry certain disease risks – is already in use for a long list of genetic conditions including the BRCA1 gene, he points out. But he concedes Crispr could have a place when multiple embryos are affected, such as in the case of men who are infertile or sub-fertile because of mutations on the Y chromosome. Any male embryos (produced by IVF) will also have that same mutation.

However, others see wider use. Unlike embryo screening, germ-line editing would not require multiple embryos, which some couples don’t have. It could deal easily with multiple genetic conditions where finding unaffected embryos is a challenge. And it wouldn’t involve discarding any embryos, which some people feel uncomfortable with. “There is an argument for genome engineering in embryos to repair genes that clearly predispose to disease,” says Perry.

Some people may even think it important to use Crispr to make better humans, not just preemptively stamp out disease. There are gene variants which confer extra-strong bones, low Alzheimer’s risk or viral resistance such as to HIV. Beyond that, what about enhancements such as living longer, improved cognition, or altered physical attributes? “I am sure there are broader human characteristics that people would like to be able to modulate,” says Dana Carroll. But he adds that presently those kind of multi-genetic traits would be difficult to edit in because we don’t fully understand their basis, let alone what unintended consequences might result.

The UK has a cautiously progressive regulatory system that would apply to developments in human germ-line editing. Any research on germ cells needs to be licensed by the Human Fertilisation and Embryology Authority (HFEA). Parliamentary approval would be needed for therapeutic use. According to a list of research projects using human embryos currently being carried out in the UK provided by the HFEA, none appear to involve genome editing. But Lovell-Badge says he is aware of “several groups” in Britain interested in using it to “answer some basic research questions”. (Meanwhile the main public funder of research in the US - the NIH - says it won’t fund any use of gene-editing technologies in human embryos.)

It is possible the consensus against modifying humans could change, says Peter Mills, adding that the Nuffield Council is planning a report to consider the ethics of human germ-line editing. There was a new social understanding reached in the UK with the mitochondrial decision a move from simply selecting human embryos to modifying them. “You can treat [nuclear DNA] as a limit that you don’t cross or a threshold that you very carefully step over,” he says.

If it can be done accurately and safely, human germ-line therapy is a possibility Doudna says she is certainly open to. “People get comfortable with technologies,” she says, citing how over time society has become relaxed about the use of IVF. “I suspect this will be the same.”


Köszönetnyilvánítás

We are indebted to the owners of the gourd for allowing access to the blood sample inside it and to John Novembre for advice and assistance with the ancestry analysis. This work is supported by FEDER and Spanish Government grants BFU2012-38236 and the Spanish Multiple Sclerosis Netowrk (REEM) of the Instituto de Salud Carlos III (RD12/0032/0011) to A.N., BFU2011-28549 and ERC Starting Grant (260372) to T.M.-B. and BFU2012-34157 to C.L.-F. and S.C. and a predoctoral fellowship from the Basque Government (DEUI) to I.O.


ANYAGOK ÉS METÓDUSOK

Specimens: Specimens for resequencing were obtained from the Coriell Institute in Camden, New Jersey. Specimens for genotyping were of self-reported European descent, of different age, sex, hair, iris, and skin shades and they were collected using informed consent guidelines under Investigational Review Board guidance. Donors checked a box for blue, green, hazel, brown, black, or unknown/not clear iris colors, and each had the opportunity to identify whether iris color had changed over the course of their lives or whether the color of each iris was different. Individuals for whom iris color was ambiguous or had changed over the course of life were eliminated from the analysis. In addition, for 103 of the subjects, iris colors were reported using a number from 1 to 11 as well, where 1 is the darkest brown/black and 11 is the lightest blue, identified using a color placard. For these subjects, we obtained digital photographs of the right iris, where subjects peered into a box at one end at the camera at the other end to standardize lighting conditions and distance and from which a judge assigned the sample to a color group. Comparing the results of the two methods of classification, 86 of the classifications matched. Of the 17 that did not, 6 were brown/hazel, 7 were green/hazel, and 4 were blue/green discrepancies although none were gross discrepancies such as brown/green, brown/blue, or hazel/blue. Although such an error is tolerable for identifying sequences marginally associated with iris colors, the use of the sequences described herein for iris color classification would therefore likely require digitally quantified iris colors (which we have begun to accumulate and will present elsewhere).

SNP discovery: We obtained candidate SNPs from the National Center for Biotechnology Information (NCBI) Single Nucleotide Polymorphism Database (dbSNP), which generally provided more candidate SNPs than were possible to genotype. We focused on human pigmentation and xenobiotic metabolism genes, selected on the basis of their gene identities, not their chromosomal position. For some genes, the number of SNPs in the database was low and/or some of the SNPs were strongly associated with iris colors, warranting a deeper investigation. For these genes we performed resequencing and of the genes discussed in this article, 113 SNPs were discovered in CYP1A2 (7 gene regions, 5 amplicons, 10 SNPs found), CYP2C8 (9 gene regions, 8 amplicons, 15 SNPs found), CYP2C9 (9 gene regions, 8 amplicons, 24 SNPs found), OCA2 (16 gene regions, 15 amplicons, 40 SNPs found), TYR (5 gene regions, 5 amplicons, 10 SNPs found), and TYRP1 (7 gene regions, 6 amplicons, 14 SNPs found). Resequencing for these genes was performed by amplifying the proximal promoter (average 700 bp upstream of transcription start site), each exon (average size 1400 bp), the 5′ and 3′ ends of each intron (including the intron-exon junctions, average size ∼100 bp), and 3′ untranslated region (UTR average size 700 bp) sequences from a multi-ethnic panel of 672 individuals (450 individuals from the Coriell Institute's DNA Polymorphism Discovery Resource, 96 additional European Americans, 96 African Americans, 10 Pacific Islanders, 10 Japanese, and 10 Chinese these 672 individuals represented a set of samples separate from that used for the association study described herein). PCR amplification was accomplished using pfu Turbo polymerase according to the manufacturer's guidelines (Stratagene, La Jolla, CA). We developed a program (T. F rudakis , M. T homas , Z. G askin , K. V enkateswarlu , K. S uresh C handra , S. G injupalli , S. G unturi , S. N atrajan , V. K. P onnuswamy and K. N. P onnuswamy , unpublished results) to design resequencing primers in a manner respectful of homologous sequences in the genome, to ensure that we did not coamplify pseudogenes or amplify from within repeats. BLAST searches confirmed the specificity of all primers used. Amplification products were subcloned into the pTOPO (Invitrogen, San Diego) sequencing vector and 96 insert-positive colonies were grown for plasmid DNA isolation (the use of 670 individuals for the amplification step reduced the likelihood of an individual contributing more than once to this subset of 96 selected). We sequenced with an ABI3700 using PE Applied Biosystems BDT chemistry and we deposited the sequences into a commercial relational database system (iFINCH, Geospiza, Seattle). PHRED-qualified sequences were imported into the CLUSTAL X alignment program and the output of this was used with a second program that we developed (T. F rudakis , M. T homas , Z. G askin , K. V enkateswarlu , K. S uresh Chandra , S. G injupalli , S. G unturi , S. N atrajan , V. K. P onnuswamy and K. N. P onnuswamy , unpublished results) to identify quality-validated discrepancies between sequences. We selected those for which at least two instances of PHRED identified variants that scored ≥24, and each of these SNPs discovered through resequencing were used for genotyping.

Genotyping: For most of the SNPs, a first round of PCR was performed on the samples using the high-fidelity DNA polymerase pfu Turbo and the appropriate resequencing primers. Representatives of the resulting PCR products were checked on an agarose gel, and first-round PCR product was diluted and then used as template for a second round of PCR. The two rounds were necessary due to the fact that many of the genes we queried were members of gene families, the SNPs resided in regions of sequence homology, and our genotyping platform required short (∼100 bp) amplicons. For those remaining, only a single round of PCR was performed. Genotyping was performed for individual DNA specimens using a single base primer extension protocol and an SNPstream 25K/ultra-high throughput (UHT) instrument (Beckman Coulter, Fullerton, CA, and Orchid Biosystems, Princeton, NJ). Genotypes were subject to several quality controls: two scientists independently pass/fail inspected the calls, requiring an overall UHT signal intensity >1000 for >95% of genotypes and clear signal differential between the averages for each genotype class (azaz, clear genotype clustering in two-dimensional space using the UHT analysis software).

Statistical methods: To test the departures from independence in allelic state within and between loci, we used the exact test, described in Z aykin et al. (1995). Haplotypes were inferred using the S tephens et al. (2001) haplotype reconstruction method. To determine the extent to which extant iris color variation could be explained by various models, we calculated R 2 values for SNPs, haplotypes, and multilocus genotype data by first assigning the phenotypic value for blue eye color as 1, green eye color as 2, hazel eye color as 3, and brown eye color as 4. Biogeographical ancestry admixture proportions were determined using the methods of H anis et al. (1986) and S hriver et al. (2003) within the context of a software program we developed for this purpose, which will be presented elsewhere (T. F rudakis , Z. G askin , M. T homas , V. P onnuswamy , K. V enkateswarlu , S. G unjupulli , C. B onilla , E. P arra and M. S hriver , personal communication). For R 2 computation, we used the following function: Adj-R 2 = 1 – [n/(np)](1 – R 2 ), where n is the model degrees of freedom and np is the error degrees of freedom. To correct for multiple tests, we used the empirical Bayes adjustments for multiple results method described by S teenland et al. (2000). Linkage disequilibrium (LD) for pairs of SNPs within a gene was determined using the Zaykin exact test and a cutoff value of |D′| ≥ 0.05 (P value < 0.05 Z aykin et al. 1995).


Eredmények

Cho codes for a subunit of vesicular ATPase

cho is an X-linked recessive eye color mutation that is also associated with brown pigmentation in the Malpighian tubules. It was originally described by Sturtevant (Lindsley and Zimm 1968 Sturtevant 1955). Both the amounts of ommochromes and pteridines present in cho eyes are decreased compared to wild type (Ferre et al. 1986 Reaume et al. 1991). The cytological position of cho is 3F1� and Sturtevant placed it close to echinus (ec). Three overlapping deficiencies, Df(1)BSC834, Df(1)ED6716, and Df(1)BSC877, which together removed regions around and including ec, were used for the first deletion mapping ( Table 2 ). Only heterozygotes for cho and Df(1)ED6716 showed the cho phenotype, indicating that cho was in the region removed exclusively by Df(1)ED 6716 ( Table 2 ). Genomic deficiencies were made using the Flp-FRT method (Parks et al. 2004). Deletion mapping with these identified a 47.8-Kbp region that contained the cho gén. Within it were three candidate genes: VhaAC39-1, a subunit of vacuolar ATPase CG42541, a member of the Ras GTPase family and CG15239, which has an unknown function ( Table 2 ).


Nézd meg a videót: Bostoni Magyar Tudósklub: Kómár Péter - A DNS matematikája (Augusztus 2022).