体内的每一个细胞都以不变且受庇护的情势将其遗传信息存储在 DNA 中,细胞可以轻松拜候这些信息来进行其勾当。但是,突变(遗传信息的转变)产生在全部人类基因组中,并对人类健康和进化发生壮大影响。
“我们的团队对关于突变的一个经典题目感乐趣——为何基因组中的突变率从一个 DNA 位置到另外一个位置差别如斯之年夜?我们只是不清晰为何会产生这类环境,”Md. Abul Hassan 博士说Samee,贝勒医学院综合心理学助理传授,也是该作品的通信作者。
先前的研究表白,突变位置侧翼的 DNA 序列(序列布景)在突变率中阐扬侧重要感化。“但这类诠释依然留下了悬而未决的题目,”萨米说。“例如,一种类型的突变在特定的序列情况中频仍产生,而另外一种类型的突变在统一序列情况中很少产生。是以,我们以为分歧的机制可以诠释基因组中突变率的转变。我们知道“组成 DNA 序列的每一个构建块或碱基都有本身的 3D 化学外形。是以,我们提出 DNA 外形和突变率之间存在联系,这篇论文表白我们的设法是准确的。”
遗传暗码被“写入”为一串碱基,这些碱基进一步环绕纠缠或过度环绕纠缠并限制成环,已知所有这些城市影响 DNA 活性的各个方面。使人惊奇的是,年夜大都基因组阐发仅将 DNA 视为一串碱基,而疏忽了每一个碱基都有外形的事实。
“我们仅利用 DNA 布局信息成立了一个统计模子,不然疏忽了序列数据,”第一作者、Samee 尝试室的研究生 Zian Liu 说。“我们利用该模子来查明哪些 DNA 外形特点,例如拉伸、扭曲或倾斜,是人类基因组突变率转变的根本。使人惊奇的是,我们发现,虽然一种突变与另外一种突变的序列布景可能看起来很是分歧,但布局特征很是类似。”
“我们发现拉伸——构成双螺旋的两条 DNA 串中配对构件之间的间隔——是界说一个位置是不是可变的重要布局特征之一,”Liu 说。
Samee 说:“固然我们等候这些成果,但我们没有预感到,对所有类型的突变,不异的 DNA 布局特点(拉伸)对影响突变率一样主要。”“DNA 倾斜是对所有类型的突变率影响最年夜的第二个布局特点。我们证实 DNA 外形在人类基因组的功能相干区域中很主要,例如调理基因表达的卵白质-DNA 连系位点,而且这类布局机制在很多物种中都是守旧的。”