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Svelare i meccanismi della mutagenesi

Scienziati europei desideravano affrontare il processo della mutagenesi e il modo in cui i differenti pattern sono influenzati dalla propria localizzazione genomica. Considerati i bassi tassi di mutazione degli esperimenti in laboratorio umido, lo studio HUMVAR ha assunto un approccio bioinformatico rispetto a centinaia di genomi umani e di mammiferi sequenziati.
Svelare i meccanismi della mutagenesi
Le mutazioni sono alterazioni nella sequenza del DNA che si verificano in forma di addizioni, delezioni o sostituzioni di basi. Sebbene le mutazioni siano la fonte della variazione e dell'evoluzione genetiche nelle popolazioni naturali, esse possono causare malattie genetiche umane.

La pletora di dati di sequenziamento da diversi studi su campioni sia normali che cancerosi ha spinto gli scienziati del progetto HUMVAR ("Human variation: Causes, patterns and consequences"), finanziato dall'UE, a studiare a fondo il processo della mutagenesi. A tal fine essi hanno eseguito l'analisi bioinformatica di centinaia di genomi umani risequenziati. Questo metodo ha facilitato lo studio delle mutazioni nel loro contesto genomico originario e su scala dell'intero genoma.

Un obiettivo fondamentale era comprendere perché i tassi di mutazione fluttuino a seconda dei diversi loci genetici, e valutare se ciò sia un fenomeno specifico delle singole regioni del cromosoma. Il genoma è stato quindi classificato in segmenti, ognuno caratterizzato da uno specifico profilo di mutazione. Questi segmenti sono stati poi esaminati per la presenza di determinate caratteristiche di panorama genomico, e i contributi di diversi processi biochimici alla mutagenesi sono stati valutati.

I risultati hanno mostrato che le mutazioni che si accumulavano nelle regioni del genoma umano che si evolvevano naturalmente nel corso di milioni di anni condividevano profili simili con le mutazioni isolate recentemente. Si è inoltre scoperto che i tassi di mutazione determinano la localizzazione genomica dei geni e dei tratti funzionali non codificanti. L'analisi bioinformatica comparativa con i genomi di altri mammiferi ha permesso agli scienziati di osservare la storia evolutiva dei cromosomi dei primati.

Il progetto di ricerca HUMVAR ha anche sviluppato strumenti per la ricerca genomica e l'analisi statistica che potrebbero essere utilizzati in studi futuri. Decifrando l'associazione tra elevati tassi di mutazione e la presenza di particolari caratteristiche genomiche, il risultato del lavoro ha fatto progredire la nostra comprensione del processo generale di mutagenesi.

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