Los científicos han identificado un nuevo efecto perjudicial de los genes que causan enfermedades hereditarias, publicando sus resultados hoy en eLife.
Su estudio sugiere que estos genes evitan que la adaptación o la evolución de genes beneficiosos ocurra a su alrededor en el genoma, lo que les permite persistir más tiempo en las poblaciones humanas al evitar su propia eliminación mediante barridos selectivos.
Los hallazgos proporcionan nuevos conocimientos sobre los procesos evolutivos en los últimos 50.000 años que han permitido que algunos genes causantes de enfermedades persistan en las poblaciones humanas, a pesar de sus efectos dañinos.
"La secuenciación avanzada del genoma permite a los científicos aprender más sobre la evolución de las enfermedades y los rasgos más beneficiosos en los seres humanos. Pero la investigación limitada sobre genes de enfermedades se centra en los procesos evolutivos que ocurren en los últimos 50.000 años", explica el primer autor Chenlu Di, PhDestudiante del Enard Lab, Departamento de Ecología y Biología Evolutiva, Universidad de Arizona, Tucson, EE. UU. "Nuestra comprensión de la relación entre la enfermedad y la adaptación en el genoma humano se ha visto obstaculizada por esta brecha en la información más reciente".
Para llenar este vacío, Di y sus colegas compararon las tasas de adaptación genética reciente en genes vinculados a enfermedades y genes no patológicos en 26 poblaciones humanas distintas de todo el mundo que se incluyeron en el Proyecto 1000 Genomas. Solo incluyeron enfermedades hereditarias queson causadas por mutaciones en un solo gen, que se denominan enfermedades mendelianas. Estas tienen un patrón hereditario simple en el que un niño puede heredar una enfermedad si obtiene una copia de un gen dominante que causa la enfermedad de uno de sus padres, o siobtener dos copias de un gen recesivo que causa la enfermedad, una de cada padre. El equipo se propuso averiguar si los genes que causan las enfermedades mendelianas humanas se han sometido a una selección más o menos positiva que los genes que no causan enfermedades en el genoma humano.
Descubrieron que los genes recesivos que causan la enfermedad mendeliana tenían muchas menos probabilidades de ser eliminados de una población. Los patrones sugieren que un proceso llamado interferencia genética puede haber evitado que estos genes se adaptaran a entornos cambiantes ". Variantes genéticas recesivas que causan enfermedadesque evitan que se produzca la adaptación en el genoma pueden esquivar los barridos genéticos que normalmente los aniquilarían en una población ", explica Di.
El equipo también identificó algunas variaciones regionales en los patrones de adaptación genética cuando compararon diferentes partes del genoma de la misma población. Las poblaciones africanas tenían un mayor déficit de barridos genéticos en los genes de la enfermedad en comparación con el resto de su genoma. En Asia orientaly las poblaciones europeas, hubo un déficit de barrido más débil en los genes de la enfermedad en comparación con otras partes del genoma. Los autores dicen que esto probablemente se deba a los graves cuellos de botella que se produjeron en las poblaciones humanas que emigraron de África y luego se establecieron en Asia y Europa.Incluso una pequeña cantidad de personas que migran habría sido suficiente para causar la pérdida de una cantidad significativa de variantes de genes recesivos que se encontraban en bajas frecuencias en el genoma.
"También vemos un déficit de barrido más claro en los genes de la enfermedad en las poblaciones africanas porque tienen señales de barrido en general más claras en todo el genoma", dice el autor principal David Enard, profesor asistente en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Arizona.proporciona un mejor contraste para que podamos distinguir entre los genes de la enfermedad y el resto del genoma ".
Si bien el estudio proporciona información nueva e interesante, Enard advierte que se necesita más investigación para confirmar estos resultados y garantizar que los sesgos en los datos que utilizaron no sesgaron los resultados. Por ejemplo, señala que muchas de las enfermedades mendelianas enel estudio se identificó en Europa.
"Nuestro trabajo mejora los estudios previos que intentan abordar esta importante pregunta mediante el uso de conjuntos de datos de genes más grandes y controlando cuidadosamente los factores de confusión que podrían resultar en genes causantes de enfermedades y genes no patológicos que muestren patrones diferentes", concluye Enard. "Pero hayhay más trabajo por hacer para comprender mejor la adaptación genética reciente en humanos ".
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Materiales proporcionado por eLife . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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