Le mutazioni possono essere positive e negative. A volte migliorano la sopravvivenza e l’adattabilità di un organismo. A volte sono così dannose da rendere un organismo incapace di sopravvivere o riprodursi. Il team di Adam Siepel del Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) ha sviluppato un nuovo dispositivo, che traccia la storia delle mutazioni dannose nel genoma umano nel corso dell’evoluzione.
Quali sono le possibili e dannose conseguenze derivanti da gravi malattie? un nuovo dispositivo dotato di un potente programma informatico riesce a svelarlo
Hanno scoperto che alcune regioni del genoma sono più vulnerabili alle mutazioni, il che indica che eventuali mutazioni in quelle regioni potrebbero avere conseguenze catastrofiche o fatali. I loro risultati rappresentano un aiuto per i medici nella ricerca delle cause di gravi malattie genetiche.
Il nome del programma di Siepel è ExtRaINSIGHT. Cerca le mutazioni dannose osservando la loro assenza. Casualmente, ogni regione del genoma umano dovrebbe contenere mutazioni, ma alcune regioni non ne hanno. Siepel si riferisce a questi luoghi come “ultraselezionati”. Le alterazioni che si verificano possono essere letali o ridurre significativamente la probabilità di riproduzione.
Siepel spiega che: “Se esaminiamo un gruppo di centomila esseri umani e non vediamo mai una mutazione in un particolare gene, ciò suggerisce che ogni mutazione che si è verificata è stata così dannosa che chiunque fosse portatore di quella mutazione si è estinto dalla popolazione”.
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ExtRaINSIGHT è stato utilizzato dagli scienziati per analizzare oltre 70.000 genomi umani. Hanno scoperto che tre parti del genoma sono particolarmente vulnerabili alle mutazioni nel corso delle generazioni. I siti di splice sono i più sensibili. Questi siti contribuiscono a produrre le istruzioni corrette per la creazione delle proteine. Le mutazioni in questa regione possono avere un impatto significativo sulla probabilità di trasmissione dei geni, nota anche come idoneità. Sono state collegate a diverse malattie, tra cui l’atrofia muscolare spinale, che è la principale causa genetica di mortalità nei neonati e nei bambini.
Siepel afferma: “Se si nota una mutazione in un sito di giunzione, è meglio prenderla sul serio. Quella mutazione, da sola, ridurrebbe l’idoneità dell’1 o 2%. Non sembra molto, ma è un effetto di grande portata sulla salute. E se si hanno più mutazioni di questo tipo, ben presto la possibilità di trasmettere i propri geni potrebbe essere prossima allo zero”.
Anche le molecole chiamate miRNA e i geni del sistema nervoso centrale sono sensibili. “Se si trova una mutazione nel miRNA, è molto probabile che sia responsabile di una malattia genetica”, osserva Siepel. “E poiché il sistema nervoso è così complesso e interconnesso, sembra particolarmente sensibile alle mutazioni”.
L’origine di molte malattie e condizioni genetiche rimane un mistero. Siepel spera che una tecnologia come ExtRaINSIGHT possa aiutare a rivelare le loro origini e a guidare le diagnosi e i trattamenti futuri. Spera inoltre che il suo lavoro contribuisca a illustrare ulteriormente come le mutazioni continuino a plasmare l’evoluzione del genoma umano.
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