АвторТема: О значимости мутаций в митохондриальном геноме  (Прочитано 2887 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ШадАвтор темы

  • Главный модератор
  • *****
  • Сообщений: 6013
  • Страна: ru
  • Рейтинг +949/-4
  • Ex oriente lux
  • Y-ДНК: Q1b1a
  • мтДНК: J1c2
Не могу не привести пост из блога Вадима Веренича. Далее цитируется текст:


Если принадлежность к той или иной Y-гаплогруппе, за исключением генеалогических и исторических целей, имеет пока не очень понятную значимость (вспоминается лишь заметка о повышенном риске сердечных приступов среди носителей Y-гаплогруппы I в Британии, и странное исследование о том, что у носителей гаплогрупп, более распространенных в развитых странах, в среднем более высокий IQ), то сомнений по поводу важности митогаплогрупп нет. Митохондриальный геном невелик, однако сами митохондриии играют в организме ключевую роль - обеспечивают клетки энергией.

Ряд интересных фактов о митохондриях был собран Вадимом Вереничем в его заметке годичной давности

Поскольку я принадлежу к митогруппе U4, меня наиболее интересуют именно ее особенности. Например, вот что пишет Борис Малярчук в работе "Сигналы адаптивной эволюции митохондриальных генов у европейцев":

Поскольку современные европейцы являются отчасти потомками европейского населения эпохи верхнего
    плейстоцена, пережившего последнее оледенение, то вполне ожидаемым является присутствие в современ
    ном генофонде европейцев адаптивных вариантов, возникших в ледниковое время.

    Предполагается, что наиболее радикальные из
    менения свидетельствуют о влиянии адаптации,
    т.е. направленного отбора [11]. Результаты ана
    лиза показали, что только три замены являются
    радикальными (табл. 2). Одна из них возникла в
    момент образования гаплогруппы U4, характер
    ной для населения Восточной Европы, Запад
    ной и Южной Сибири, и две замены возникли в
    момент образования подгрупп U5a1 и U5a1a1b.

В чем именно заключалась адаптация, в работе подробно не раскрывается. однако кажется весьма вероятным, что адаптация произошла к холодному климату.

К чему ведет столь длинное вступление? Все это вспомнилось мне в связи с появившимся сегодня постом Maciamo Hay "Большинство крупных митогаплогрупп порождены мутациями в гене коэнзима Q"

Далее следует мой любительский перевод заметки на русский язык:

Анализируя филогению митоДНК, я заметил, что большинство широко распространенных, успешных митогаплогрупп появилось в результате мутаций гена MT-CYB, кодирующего протеин цитохром-б. Этот ген расположен между позициями 14747 и 15887.

Очень многие макрогаплогруппы определяются подобными мутациями, включая L0a'b'f, L1b, L1c, L2b’c, L3b, L3d, L3e1, L3e2, L3f, L3k, L5a, L6, M, N, HV, JT. К этим макрогаплогруппам принадлежит более 95% населения Африки и почти 100% людей, живущих вне ее. Многие основные или крупные гаплогруппы Европы и Ближнего Востока определяются дополнительными мутациями MT-CYB, например, H5a1, H13, J1c, J2, J2b, T, U1, U2b’c’d’e, U3, U4, U5a, K, W, W5, X1 и X3.

MT-CYB играет важнейшую роль в синтезе ATF (окислительное фосфорилирование). Мутации, произошедшие в ненужном месте, могут привести к непереносимости физических нагрузок и множественным патологиям. Мутации же, найденные в распространенных гаплогруппах, наверняка улучшают работу гена, предоставляя эволюционное преимущество своим носителям в текущих природных условиях.

Вот список основных митогрупп, содержащих мутации в гене MT-CYB. Я не включал все подгруппы, однако некоторые из них здесь есть. Идея в том, что мутации в этом разделе кодирующего региона встречаются редко, но появившись, приводят к резкому росту популяции своих носителей, порождая новые субклады.

В Африке:

L0a'b'f
L0b
L0f
L0d
L1b
L1c
L1c3
L2b’c (x2 мутации гена MT-CYB)
L2d
L5a
L6 (x5)
L2'3'4'6
L4b1a
L3a1 (x2)
L3b (x2)
L3f
L3e1 (x2)
L3e2
L3k
M (x2)
N
U6a1
U6a2
U6a3
U6a4
U6a7
U6c

В Восточной Евразии, Океании и Америке:

B4a1a
B4b'd'e'j
B4c
B5a
B5b (x4)
B5b2
C4
D4a
D4b1
D4b2a
E2
G1 (x2)
G2a1b
G3a
M10 (x2)
M12
M15
M17a (x2)
N5a
N9b
P
P3
P4a
P5
P7
P9
U2b’c’d’e
U2a2
U2b
U2c
Z
Z1
Z2
Z5

В Западной Евразии:

H2a2a (CRS)
H5a1
H7d
H13 (+ H13a1a1a)
HV
HV1a'b'c
JT
J1c
J2
J2a2
J2b
K
K1b1a
K2a1 (x2)
N1a1
N1b2
R1a
T (x2)
T2g
T3
U1
U1b
U1b1
U2d
U3
U3c
U4
U4c
U5a
U5a1
U5b1a
U5b1c
U5b1i
U7a5
U9a1
W
W5
X1
X3
X2e
X2g
X2j
X2l
X2n

Некоторые дополнения:

Любопытно, что самые распространенные субклады гаплогруппы U, которые по настоящему преуспели - это те, кто получил свою мутацию в гене MT-CYB.

Внутри гаплогруппы U2 первая мутация произошла у U2b’c’d’e. U2a2 получила свою мутацию, оставив с предковым вариантом MT-CYB лишь U2a1. Каждая из южноазиатских веток получила свою дополнительгую мутацию, в отличие от европейской U2e. Возможно, это и объясняет тот факт, что U2e слабо распространена в Европе, несмотря на свое присутствие там на протяжении как минимум 33 тысяч лет. В то же время U2a, U2b и U2c получили в Индии широкое распространение.

Гаплогруппа U8 - тоже одна из старейших в Европе (в Чехии найден образец возрастом 31 тысячу лет), но лишь один из ее субкладов распространен с частотой более 0,5% у европейцев. Он был переименован из U8b2 в гаплогруппу K, поскольку оказался в 20 раз успешнее всех остальных субкладов U8, вместе взятых. Вероятно, неслучайно одна из его определяющих мутаций произошла на MT-CYB.

Гаплогруппа U6 не получила мутации MT-CYB, в отличие от других субкладов U высокого уровня. Однако позже произошли отдельные мутации в пяти субкладах U6a (U6a1, U6a2, U6a3, U6a4, U6a7), и в U6c. Возможно, благодаря этому разнообразию, ветви U6a отлично адаптировались к разным климатическим зонам и преуспели, в то время как U6b осталась мало распространена.

Мутация MT-CYB произошла у макрогаплогруппы JT, затем еще дважды у T, которая стала одной из наиболее успешных европейских и ближневосточных гаплогрупп. После долгого отхода от JT, гаплогруппа T внезапно испытала взрывной рост. J2a2 и J2b, два распространенных на Ближнем Востоке и в Северной Африке субклада, тоже определяются мутациями MT-CYB. Более редкие субклады, такие, как J1a, J2a1 и J1d не получили новых мутаций MT-CYB. То же относится и к J1b, однако у некоторых ее субкладов (J1b1a3, J1b2a) они есть. Сравнительно позднее приобретение, которое, возможно, объясняет, почему J1b была не слишком распространена в Европе до бронзового века.

Гаплогруппы H и V быстро распространились после мутации T14766C во все том же гене MT-CYB, и быстро разделились на более чем сотню ветвей. Интересно, что субклады, ставшие доминирующими в Европе неолита (а именно, H5a1 and H13), получили дополнительные мутации MT-CYB. У остальных субкладов трудно найти что-то подобное, что может косвенно говорить нам об особенной эффективности мутации T14766C

Остальные европейские гаплогруппы, не входящие в HV, JT или UK, в основном не получили мутаций MT-CYB - и в результате остались мелкими линиями, как N1a, N1b, N1c, N2a, N3, R1, R2. Лишь немногие выросли достаточно, чтобы породить собственные гаплогруппы верхнего уровня. Это N2b, ставшая гаплогруппой W, и N1a1b2, ставшая I. Ожидаемо, W определяется мутацией MT-CYB. Для гаплогруппы I мутация произошла в предковой группе N1a1, бывшей крупной неолитической гаплогруппой, но в основном дошедшей до наших дней в форме I. Кстати, гаплогруппа I определяется редкой мутацией в транспортной РНК, кодирующей глицин, нейромедиаторную аминокислоту.

http://wp.me/p5ydh-fm

Оффлайн Srkz

  • Сообщений: 5054
  • Страна: ru
  • Рейтинг +1789/-2
  • Y-ДНК: N1c L1025*
  • мтДНК: U4a1a
Это мой пост )) Тогда надо привести и комментарий самого Вадима:
Цитировать
Вариабельность цитохрома b была известна и ранее и использовалась для анализа филогенетическими отношениями между биологическими видами и родам. От себя добавлю некоторые сведения насчет другого продукта митохондриального гена — цитохрома с. От себя добавлю на тему мутаций в митогене CYB (комплекс, кодирующий производства важного белка цитохрома с). Апоптоз, процесс запрограммированной самоликвидации на клеточном уровне, обычно запускается выходом из митохондрий белка цитохрома с, служащего сигналом для начала каскада химических реакций с участием каспаз и других ферментов, расщепляющих белки, хроматин, прочие структуры, и приводящих быстрой гибели клетки. Если апоптоз и автофагия действуют несопряженно, то они омолаживают колонию или ткань, уничтожая старые, больные, мутантные клетки и освобождая ресурсы для молодых. Апоптоз также может быть запущен внеклеточными сигналами, например, гормонами. В этом случае клетки гибнут не в одиночку, а сопряженно – группами и органами вплоть до целых организмов. Впрочем, массовая гибель клеток случается не только при нарушениях, но и при нормальном развитии.
 Согласно расчетам Манфреда Эйгена количество вариантов молекул цитохрома C настолько велико, что для его реализации не хватит массы Вселенной. А реальный цитохром C отнюдь не столь изменчив. Это небольшой белок, содержащий чуть более сотни аминокислотных остатков. Оказалось, что 16 кодонов гена цитохрома мутируют с высокой скоростью, 65 – со скоростью в 3,2 раза меньшей, а 32 не мутируют совсем. Ясно, что мутации в них все-таки происходят, но тогда белок перестает выполнять свою функцию быть переносчиком электрона в циклах окисления и организм – носитель мутации – погибает от удушья. В этом белке (цитохроме с) присутствуют 32 аминокислоты (вернее их остатков) которые идентичны практически у всех существ с клеточным дыханием, зато остальные отличаются просто бешеной и нереальной скоростью мутации
И его прошлогодняя заметка (ссылка на нее потерялась при копировании):
http://verenich.wordpress.com/2013/03/03/о-важности-изучения-митохондриально/

Оффлайн Srkz

  • Сообщений: 5054
  • Страна: ru
  • Рейтинг +1789/-2
  • Y-ДНК: N1c L1025*
  • мтДНК: U4a1a

Оффлайн Sylvester

  • European 97% EE:70%_SE:14%_Fin:9%_Sca:4% C.Asia:<2%_Siberia:<2%
  • Сообщений: 1514
  • Страна: ru
  • Рейтинг +480/-0
  • FTDNA:290147 YFull:YF01670 GEDmatch:T532939
  • Y-ДНК: I1-Y16803 Varangians SWE>RUS
  • мтДНК: N1a1a1a1a +{146C,3531A} LBK>Sintashta(RISE391) RUS,KAZ,BGR,HUN
Обновляемая база рисков заболеваний, которые могут нести те или иные мутации в mtDNA.
И если я правильно понял, то чем больше цифры в предпоследней колонке(GB Frequency), тем риск выше. В топах мутации по моей митогруппе(A10398G,T16189C,G15043A), понятно почему ее сейчас так мало осталось  :(
http://www.mitomap.org/bin/view.pl/MITOMAP/MutationsCodingControl
http://www.mitomap.org/bin/view.pl/MITOMAP/MutationsRNA
http://www.mitomap.org/bin/view.pl/MITOMAP/MutationsLHON
« Последнее редактирование: 18 Май 2014, 18:15:31 от Sylvester »

Оффлайн Srkz

  • Сообщений: 5054
  • Страна: ru
  • Рейтинг +1789/-2
  • Y-ДНК: N1c L1025*
  • мтДНК: U4a1a
И если я правильно понял, то чем больше цифры в предпоследней колонке(GB Frequency), тем риск выше.
Мне кажется, это встречаемость мутации в генобанке. По 10398, возможно, это количество для варианта А (Reported; haplogroup HNTUVWXK2 marker) ? Во всяком случае, для мелких чисел по ссылке выдается именно список случаев.

Для нас, U4, встретил только исследование зависимости шизофрении от генетики. Как утверждается, у представителей группы UK заметно увеличен показатель pH внутри головного мозга. Не очень понял, хорошо это или нет, но вроде бы в контексте статьи хорошо  :D  По мнению авторов, это результат того, что митохондрии продуцируют меньше свободного кислорода, что связано с защитным эффектом против шизофрении,  лучшей адаптацией к гипоксии (возможно )) ), и каким-то боком там еще защита от болезни Паркинсона.
Цитировать
Brain pH showed an association with super haplogroup (U, K, UK) which had a significantly higher pH, i.e. a 1.54 fold decrease in H+ concentration compared to the remaining haplogroups. If haplogroup specific variations in mtDNA can produce alterations of pH levels in human brain, then it could be anticipated that disease associations might also be seen in a larger study. In fact, there was a protective effect of the haplogroup UJKT [91] in Parkinson's disease, which taken together with evidence of higher brain pH in the U, UK, and K subjects might be an indicator of more adaptive brain physiological responses to hypoxia. It has been hypothesized that certain haplogroups are more tightly coupled in the following order from most to least (H>J = T>U>UK) [92]. The haplogroups that are more tightly coupled will generate more reactive oxygen and the less coupled U and UK would have looser coupling efficiency and generate the least ROS in this group. This loose coupling could explain the higher pH, due to less excess mitochondrial oxidation and decreased H+ ion gradients in the outer membrane. A mitochondrial component in diathesis to schizophrenia and mood disorders might involve more tightly coupled OXPHOS processes that occur in H haplogroups on the left of the inequality expression. This tendency towards association of psychiatric disorders with H haplogroups was observed in this study and other studies [58], [64].

Оффлайн митохондрия

  • Сообщений: 864
  • Страна: 00
  • Рейтинг +95/-1
  • Y-ДНК: супруг:J1, отец: I2a2 'Dinaric-N' (I-CTS10228)
  • мтДНК: H8c- (T152C!) G13711A
Как определить свои патогенные мутации и соот-но предрасположенность к болезням по FullMito с FTDNA.

1.Скачать файл fullMito с  сайта FTDNA
2.СкачатьMitoTool, запустить  http://www.mitotool.org/software.html
3.На сайте
http://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgBlat?command=start
Загрузить файл Fullmito
4.Submit file - >нажать на самую верхнюю гиперссылку "details"-> выделить и скопировать целиком (ок. 16 тыс оснований) последовательность
такого вида (Genomic chrM ):

GATCACAGGT CTATCACCCT ATTAACCACT CACGGGAGCT CTCCATGCAT  50
TTGGTATTTT CGTCTGGGGG GTgTGCACGC GATAGCATTG CGAGACGCTG  100
GAGCCGGAGC ACCcTATGTC GCAGTATCTG TCTTTGATTC CTGCCtCATt  150
CtATTATTTA TCGCACCTAC GTTCAATATT ACAGGCGAAC ATACCTACTA  200
AAGTGTGTTA ATTAATTAAT GCTTGTAGGA CATAATAATA ACAATTGAAT  250
и т.д.

5.Открыть Mitotool
6. Открыть вкладку.Detailed Parsing - в верхнее  окошко  вставить скопированную последовательность - > выбрать анализ - потенциальную патогенность, кодирующий эффект и т.д.
7. submit
8. Внизу в таблицах появится результат. При нажатии на каждую мутацию можно видеть ее значение или название патологии. Если информации недостаточно, пользуемся базами митохондриальных болезней.

https://www.mitomap.org/bin/view.pl/Main/SearchAllele
тут в каждое из двух окошек вставляем номер нуклеотидного основания, в котором имеется замена. И нажимаем поиск.
« Последнее редактирование: 28 Октябрь 2014, 12:36:45 от митохондрия »

Оффлайн Andymeon

  • Сообщений: 1074
  • Страна: ru
  • Рейтинг +81/-4
  • Y-ДНК: R1a [CTS 3402+ Y2910+ YP310+]
  • мтДНК: H3i
митохондрия, а в каком формате файл full mito у ftdna ?

Оффлайн митохондрия

  • Сообщений: 864
  • Страна: 00
  • Рейтинг +95/-1
  • Y-ДНК: супруг:J1, отец: I2a2 'Dinaric-N' (I-CTS10228)
  • мтДНК: H8c- (T152C!) G13711A
FASTA file

Оффлайн митохондрия

  • Сообщений: 864
  • Страна: 00
  • Рейтинг +95/-1
  • Y-ДНК: супруг:J1, отец: I2a2 'Dinaric-N' (I-CTS10228)
  • мтДНК: H8c- (T152C!) G13711A
Обнаружила в нашей семейной митоДНК ряд мутаций ассоциированных с различными болезнями, в т.ч. митохондриальными миопатиями и т.п.
Куда идти с такой информацией?

Оффлайн ШадАвтор темы

  • Главный модератор
  • *****
  • Сообщений: 6013
  • Страна: ru
  • Рейтинг +949/-4
  • Ex oriente lux
  • Y-ДНК: Q1b1a
  • мтДНК: J1c2
Обнаружила в нашей семейной митоДНК ряд мутаций ассоциированных с различными болезнями, в т.ч. митохондриальными миопатиями и т.п.
Куда идти с такой информацией?

Не до конца уверен, что куда-то нужно идти (при отсутствии явной симптоматики), но если идти, то сюда
http://www.labnbo.narod.ru/

Оффлайн митохондрия

  • Сообщений: 864
  • Страна: 00
  • Рейтинг +95/-1
  • Y-ДНК: супруг:J1, отец: I2a2 'Dinaric-N' (I-CTS10228)
  • мтДНК: H8c- (T152C!) G13711A
Спасибо.
Посмотрела - на сайте исследуют все сами.
И, в основном, новорожденных, т.е. там совсем серьезные случаи...

А у меня целый ряд митохондриальных мутаций, но пока жива ;D
Правда, лень или м.б. слабость одолевает - м.б. это и есть миопатия? Берегу энергию? ::)

The m.5650G > A mitochondrial tRNAAla mutation is pathogenic and causes a phenotype of pure myopathy

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17825557

Или это:
A4300G
.A novel mtDNA mutation at position nt. 4300 in the tRNAIle gene is associated with hypertrophic cardiomyopathy inherited as a maternal trait.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7646516?dopt=Abstract


G8950A
 LDYT/ Leber Hereditary Optic Neuropathy with Dystonia (LDYT)
Вот это - последнее - вообще жуть. Хоть и выявлено у пары пациентов - по само заболевание оч. неприятное. Плюс ко всему у моей мамы невыясненные прогрессирующие проблемы со зрением. Неужели подтверждается?(((
Но я надеюсь, что все эти вещи с неполной пенетрантностью....
« Последнее редактирование: 28 Октябрь 2014, 12:42:10 от митохондрия »

Оффлайн Елена Александровна

  • Сообщений: 2620
  • Страна: by
  • Рейтинг +547/-2
  • U5a1d2a1 Гедматч - M125805
  • Y-ДНК: R1a1a: отец 248308, сын 260304, дед по маме 249367
  • мтДНК: U5a1d2a1 - я; МЖМЖ U5
А по аутосомам не смотрели риски?
У меня в 23andMe по-моему в комплексе риски.
Которые, надеюсь дают на каких-то сайтах, пусть и платно...
Мои молодожены хотят сделать FF только ради них.

Оффлайн митохондрия

  • Сообщений: 864
  • Страна: 00
  • Рейтинг +95/-1
  • Y-ДНК: супруг:J1, отец: I2a2 'Dinaric-N' (I-CTS10228)
  • мтДНК: H8c- (T152C!) G13711A
Елена Александровна, для тех, у кого анализ в 23andme сделан после запрета FDA на health report и не прилагаются данные по здоровью можно посоветовать ресурс promethease.
Тут видео, как этим пользоваться. Важно: нужен аккаунт на сайте amason.com с привязанной к нему картой.
http://youtu.be/QPF7IanRqok

А вот сам сайт.
https://promethease.com/ondemandlicense                 

Это банк SNP, который управляет прометеазой:
http://www.snpedia.com/index.php/Promethease

Стоимость анализа данных по аутосомам всего 5$.

Оффлайн Gregor

  • Сообщений: 68
  • Страна: am
  • Рейтинг +21/-0
  • мтДНК: H4a1a1a
Обнаружила в нашей семейной митоДНК ряд мутаций ассоциированных с различными болезнями, в т.ч. митохондриальными миопатиями и т.п.
Куда идти с такой информацией?

В Петербурге таких мест несколько. Например Городской медико-генетический центр  на Тобольской и в Институте Отта есть врачи-генетики. Это два первых центра,  которые появились в Петербурге уже давно.

Оффлайн митохондрия

  • Сообщений: 864
  • Страна: 00
  • Рейтинг +95/-1
  • Y-ДНК: супруг:J1, отец: I2a2 'Dinaric-N' (I-CTS10228)
  • мтДНК: H8c- (T152C!) G13711A
спасибо :D

Подумалось, что вряд ли мне лучше там интерпретируют результат и рассчитают риски, чем я сама  ;)
Статьи по моим мутациям достаточно новые, сами мутации редкие.)) К тому же это не аутосомные мутации, а митохондриальные. Это вам не миодистрофия Дюшенна или не фенилкетонурия, которая в этих центрах на потоке.))))
 К тому же проф. отношение к мол. генетике я и сама кое-какое имею))) Думаю, разберусь не хуже. ::)

 

© 2007 Молекулярная Генеалогия (МолГен)

Внимание! Все сообщения отражают только мнения их авторов.
Все права на материалы принадлежат их авторам (владельцам) и сетевым изданиям, с которых они взяты.


Rambler's Top100