Genomsequenz der Mäuse hilft Forschung der Krankheit im Menschen

Das Genom eines einzigen Organismus ist voller Daten. Ein neuer Bericht, der zu den jüngsten Fortschritten in der Sequenzierungsfähigkeit beiträgt, deckt nun die vollständigen Genome von 17 verschiedenen Mausstämmen auf und schafft einen unerreichten genetischen Katalog, der Untersuchungen von der menschlichen Krankheit bis zur Evolution unterstützt.
In der Ausgabe vom 14. September der Zeitschrift Natur, ein internationales Team von Forschern, einschließlich University of Wisconsin-Madison Genetiker Bret Payseur, beschreiben die Genom-Sequenzierung und den Vergleich von 17 Mausstämmen, darunter viele der häufigsten Laborstämme und vier Stämme vor kurzem von wilden Mäusen kopiert. Die Datenbank, die für jeden Vertebratenmodellorganismus am größten ist, zeichnet die Bandbreite der genetischen Variation zwischen den Mäusestämmen und ihre Auswirkungen auf Phänotypen und Genregulation auf.
Payseur, ein außerordentlicher Professor für medizinische Genetik an der UW-Madison Schule für Medizin und öffentliche Gesundheit erklärt:

"Mäuse sind der wichtigste Modellorganismus für menschliche Krankheiten. Wir haben durch das Studium von Mäusen große Fortschritte beim Verständnis der Genetik gewöhnlicher menschlicher Krankheiten gemacht. Obwohl wir in der Lage waren, genomische Regionen zu kartieren, die zum Krankheitsrisiko beitragen, t das volle Spektrum der beteiligten Mutationen bekannt.
Das neue genetische Kompendium wird Forschern helfen, schneller die Untergruppe von Sequenzunterschieden zu finden, die für Krankheit und andere Merkmale verantwortlich sind. "

Der neue Bericht identifiziert Mutationen im Zusammenhang mit über 700 biologischen Merkmalen, einschließlich Diabetes und Herzerkrankungen.

David Adams vom Wellcome Trust Sanger Institute, der das Projekt leitete, sagte:

"Wir leben in einer Zeit, in der wir Tausende von menschlichem Genom zur Hand haben. Die Maus und die von uns erzeugten Genomsequenzen werden eine entscheidende Rolle beim Verständnis dessen spielen, wie genetische Variation zu Krankheiten beiträgt und uns zu neuen Therapien führen wird . "

Er erklärt nicht nur den Einsatz von Mäusen als Modell für menschliche Krankheiten, sondern erklärt auch Fortschritte bei der Erforschung der Evolution, die sein Hauptinteresse ist. Er fragt: "Wir haben uns für die Geschichte der Mäuse interessiert - wie haben sich Mäuse entwickelt und sind so ein wichtiger Forschungsorganismus geworden?"

Zusammen mit Michael White erforschten sie die Evolutionsgeschichte der Labormaus, indem sie Sequenzen von vier Wildstammmäusestämmen verwendeten, die 3 gemeinsame Unterarten von Hausmäusen und einen entfernteren Verwandten enthielten. Zusammen stellen diese Stämme einige Millionen Jahre Evolution dar und bieten die Möglichkeit, die Prozesse zu untersuchen, die genetische und phänotypische Veränderungen vorantreiben.
Sie fanden heraus, dass die Genome der Mäuse keine einzige Evolutionsgeschichte widerspiegelten. Stattdessen zeigten verschiedene Teile des Genoms unterschiedliche Beziehungsmuster. Bei den 3 Wildhaus-Mausunterarten in dieser Untersuchung fanden sie heraus, dass fast 40% der Sequenz eine evolutionäre Beziehung unterstützten, weitere 30% eine andere Beziehung und die restlichen 30% der DNA eine dritte Beziehung.
Payseur sagt:

"Die hier aufgedeckte Komplexität sollte als Vorsichtsmaßnahme für Studien der evolutionären Beziehungen zwischen Organismen dienen, die oft Rückschlüsse auf ein oder wenige Gene gemacht haben. Wenn Sie eng verwandte Arten betrachten, erwarten Sie nicht, dass Sie auf die Art schließen Geschichte nur durch eine Handvoll Regionen zu sehen. Sie müssen wirklich einen großen Teil des gesamten Genoms betrachten. "

Payseurs Ziel ist es, ähnliche Untersuchungen der anderen sequenzierten Laborstämme durchzuführen, um damit zu beginnen, die riesigen Lücken zu füllen, die derzeit in Labormaus-Stammbäumen vorhanden sind. Das Verständnis der Evolution wird dazu beitragen, einen entscheidenden genetischen Kontext für Mausuntersuchungen von erkrankten Menschen zu schaffen und anderen Forschern zu helfen, zu entscheiden, welcher Stamm für ihre Forschungsfragen am besten geeignet ist.
Dieses Projekt wurde vom Medical Research Council, UK, und dem Wellcome Trust unterstützt. Payseurs Studie wurde von der US National Science Foundation unterstützt.
Geschrieben von Grace Rattue