Zeitschrift für Proteomik und Bioinformatik
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Abstrakt

Die Enttarnung des „Mitochondrialen Adam“ und struktureller Varianten, die größer sind als Punktmutationen, als stärkere Kandidaten für Merkmale, Krankheitsphänomen und Geschlechtsbestimmung

Abhishek Narain Singh

Hintergrund: Strukturelle Variationen (SVs) in einem Genom können mit einer Krankheit oder einem charakteristischen Phänotyp in Verbindung gebracht werden. Die Variationen kommen in vielen Arten vor und es ist eine Herausforderung, nicht nur die Variationen genau zu bestimmen, sondern auch das nachfolgende statistische und analytische Verfahren durchzuführen.

Methode: Strukturelle Variationen (SVs) mit einer Größe von 1 Basenpaar bis zu Tausenden von Basenpaaren mit ihren genauen Bruchstellen und Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs) wurden für Mitglieder einer Familie bestimmt. Das Genom wurde unter Verwendung optimaler Metriken der ABySS- und SOAP-De-novo-Assemblierungstools unter Verwendung gepaarter DNA-Sequenzen zusammengesetzt.

Ergebnisse: Eine interessante Entdeckung war, dass die mitochondriale DNA eine väterliche Erbschaftslücke aufweisen könnte oder dass die Mutationen durch mütterliche Vererbung hoch sein könnten. Es wurde auch festgestellt, dass die mitochondriale DNA weniger anfällig für SV-Neuanordnungen ist als SNPs, die bessere Standards für die Bestimmung der Abstammung und der Divergenz zwischen Rassen und Arten über einen langen Zeitraum hinweg bieten. Die Geschlechtsbestimmung eines Individuums wird durch die Verwendung von SV-Nukleotidbasen zum Y-Chromosom stark bestätigt, was stärker bestimmt ist als SNPs. Wir stellen fest, dass im Allgemeinen eine größere Varianz (und damit Standardabweichung) in der Summe der SV-Nukleotide im Vergleich zur Summe der SNPs eines Individuums im Vergleich zur Referenzsequenz vorliegt und SVs daher ein stärkeres Mittel darstellen, um ein Individuum für ein bestimmtes Merkmal oder einen bestimmten Phänotyp zu charakterisieren oder das Geschlecht zu bestimmen. Die SVs und SNPs in HLA-Loci würden auch als medizinische Transformationsmethode dienen, um den Erfolg einer Organtransplantation für einen Patienten und die Prädisposition für Krankheiten a priori zu bestimmen. Der anonyme Beispieldatensatz zeigt, wie die De-novo -Mutation zu einem nicht vererbten Krankheitsrisiko führen kann, abgesehen von den Krankheiten, bei denen bekannt ist, dass sie mit einer Mutation in Zusammenhang stehen. Es wurde auch beobachtet, dass mtDNA stark mutiert und somit der Faktor für viele damit verbundene mütterlich vererbte Krankheiten ist.

Schlussfolgerung: „Mitochondrialer Adam“ kann durchaus Realität sein, da der biparentale Modus der mtDNA die Theorie der „mitochondrialen Eva“ in Frage stellt. SVs würden als stärkerer Fingerabdruck eines Individuums dienen und zu seinen Merkmalen, seiner Geschlechtsbestimmung und seinen Reaktionen auf Medikamente beitragen als SNPs.