Neues zu den Prozessen der Mutagenese
Mutationen sind Veränderungen der DNA-Sequenz in Form von Additionen, Deletionen und Substitutionen. Obwohl sie für die genetische Vielfalt und die Evolution natürlicher Populationen unerlässlich sind, können sie auch Auslöser von Krankheiten sein. Da bereits umfassende Sequenzierungsdaten aus Analysen von Krebsgewebeproben und gesundem Gewebe vorliegen, befasste sich das EU-finanzierte Forschungsprojekt HUMVAR (Human variation: Causes, patterns and consequences) näher mit dem Prozess der Mutagenese und wertete Hunderte von menschlichen Sequenzierungsdaten bioinformatisch aus. Auf diese Weise gelang es, Mutationen in ihrer natürlichen Umgebung im Genom wie auch im genomweiten Maßstab zu analysieren. Untersucht werden sollte vor allem, warum Mutationsraten zwischen verschiedenen Genorten schwanken und ob es sich um ein regionsspezifisches Phänomen handelt. So wurden die Genome in Segmente gegliedert und jeweils durch ein bestimmtes Mutationsprofil charakterisiert. Anschließend wurde untersucht, inwieweit bestimmte genomische regionsspezifische Merkmale vorhanden sind, und welche biochemischen Prozesse auf welche Weise die Mutagenese beeinflussen. Die Ergebnisse zeigten, dass Mutationen im menschlichen Genom, die sich im Verlauf von Millionen Jahren in Regionen mit neutraler Evolution etabliert haben, ähnliche Profile haben wie neuere Mutationen. Weiterhin beeinflussen Mutationsraten offenbar die genomische Lokalisation von Genen und funktionellen nicht-kodierenden Bereichen. Mithilfe von vergleichenden bioinformatischen Analysen an anderen Säugergenomen konnte die Evolution der Primatenchromosomen sehr gut dargestellt werden. Das HUMVAR-Forschungsprojekt entwickelte auch Methoden für die Genomforschung und statistische Analyse in künftigen Studien. Indem der Zusammenhang zwischen erhöhten Mutationsraten und Vorhandensein bestimmter genomischer Merkmale aufgedeckt wurde, können nun Rückschlüsse auf alle an der Mutagenese beteiligten Prozesse gezogen werden.
