MENGAPA MUTASI YANG SAMA MEMILIKI EFEK YANG BERBEDA PADA INDIVIDU YANG BERBEDA?

JurnalSecience–Sebagian besar kelainan genetik (skizofrenia atau kanker payudara, misalnya) memiliki efek yang berbeda pada orang berbeda. Selain itu, seorang individu membawa mutasi tertentu dapat mengembangkan penyakit, sedangkan yang lain dengan mutasi yang sama mungkin tidak. Hal ini berlaku bahkan ketika membandingkan dua kembar identik yang memiliki genom identik. Tapi mengapa mutasi yang sama memiliki efek yang berbeda pada individu yang berbeda?

Sejak awal abad kedua puluh peneliti telah mempelajari peran bahwa variabilitas genetik (mutasi) dan lingkungan (konsumsi kebiasaan, gaya hidup, dll) memiliki dalam pengembangan penyakit. "Namun, perbedaan genetik dan lingkungan yang tidak cukup" kata Alejandro Burga, salah satu penulis artikel. "Dalam dekade terakhir kita telah belajar dengan mempelajari organisme yang sangat sederhana seperti bakteri yang ekspresi gen - sejauh mana gen diaktifkan atau dinonaktifkan -. Sangat bervariasi antara individu, bahkan tanpa adanya variasi genetik dan lingkungan Dua sel yang tidak sepenuhnya identik dan kadang-kadang perbedaan-perbedaan ini memiliki asal mereka dalam proses acak atau stokastik Hasil penelitian kami menunjukkan bahwa jenis variasi dapat menjadi pengaruh penting fenotipe hewan, dan bahwa pengukuran yang dapat membantu untuk memprediksi andal kesempatan. mengembangkan suatu fenotipe abnormal seperti penyakit. "

Para peneliti melakukan studi mereka menggunakan elegans Caenorhabditis cacing gelang sebagai model. Karena kesederhanaan, worm ini mikroskopis adalah salah satu organisme yang paling banyak dipelajari dalam biologi, dan merupakan hewan pertama yang memiliki genom sequencing. Baru tiga yang berbeda Hadiah Nobel telah diberikan untuk penelitian menggunakan C. elegans.

Karena komposisi genetik dan lingkungan tidak cukup untuk menentukan apakah atau tidak mutasi akan mempengaruhi individu, mereka mengembangkan suatu metodologi untuk mengukur perbedaan kecil dalam ekspresi gen in vivo. "Tantangannya adalah tidak hanya untuk mengembangkan metode untuk mengukur perbedaan-perbedaan kecil di antara individu, tetapi juga untuk memprediksi gen relevan untuk mutasi tertentu," tambah Ben Lehner, koordinator penelitian dan Profesor ICREA Penelitian di Laboratorium Biologi Molekuler Eropa -Pusat Genomic Satuan Sistem Peraturan Penelitian Biologi. "Dalam kedua cacing bundar dan manusia, gen bekerja sama dan saling membantu untuk melakukan fungsi dalam sel A beberapa gen yang. Sangat" murah hati "dan membantu ratusan orang lain untuk melakukan proses yang berbeda, sedangkan yang lain hanya membantu beberapa gen lain untuk melakukan fungsi yang lebih spesifik. Kunci untuk memprediksi apa yang akan terjadi pada setiap individu adalah untuk mengukur variasi dalam ekspresi kedua jenis gen. "

Pekerjaan menunjukkan bahwa, bahkan jika kita benar-benar memahami semua gen penting untuk penyakit manusia tertentu, kita tidak pernah mungkin dapat memprediksi apa yang akan terjadi pada setiap orang dari urutan genom mereka sendiri. Sebaliknya, untuk mengembangkan obat-obatan pribadi dan prediktif juga akan diperlukan untuk mempertimbangkan berbagai sejauh mana gen diaktifkan atau dinonaktifkan pada setiap orang.

Studi ini didanai oleh Dewan Penelitian Eropa, Institució Catalana de recerca i Estudis Avanzats (ICREA) dan Departemen Ilmu dan Inovasi (MICINN).

Referensi Jurnal:

Alejandro Burga, M. Olivia Casanueva, Ben Lehner. Predicting mutation outcome from early stochastic variation in genetic interaction partners. Nature, 2011; 480 (7376): 250 DOI: 10.1038/nature10665