Uusia koirien harvinaisia sairauksia aiheuttavia geenimuunnoksia tunnistettu - tulokset sovellettavissa myös ihmiseen

Koirarotujen jalostaminen on lisännyt perinnöllisiä sairauksia koirilla. Tunnistamalla sairauksia aiheuttavia geenimuunnoksia saadaan olennaista lisätietoa sairauksien kehittymisestä ja voidaan parantaa taudinmääritystä ja koirarotujen terveyttä.

Tohtoriopiskelija Meharji Arumilli selvitti väitöstutkimuksessaan koirien vastasyntyneen luun kuorikerroksen hyperostoosin, van den Ende-Guptan oireyhtymän ja Rainen oireyhtymän geneettistä taustaa. Tutkimuksessa tunnistettiin uusia, näihin sairauksiin liittyviä geenimuunnoksia kolmesta geenistä, joiden on vasta äskettäin havaittu johtavan sairauksiin.

Sairauksilla on todettu olevan kliinisiä yhtymäkohtia myös ihmisellä esiintyviin tautimuotoihin.

– Sairauksien taustalla olevia geenimuunnoksia tunnistamalla voidaan mallintaa fysiologisia mekanismeja, jotka liittyvät vastaaviin ihmisten sairauksiin ja laatia niistä esikliinisiä tautimalleja, Arumilli kertoo.

Tutkimuksessa hyödynnettiin useita suuren kapasiteetin sekvensointimenetelmiä, syväsekvensointidataa ja tiedonrikastustyökaluja geenien tunnistamiseksi. Tulosten perusteella onnistuttiin kehittämään uusia diagnostiikassa ja rodunjalostuksessa hyödynnettäviä geenitestejä.

Tutkimuksessa tunnistettiin myös uusia jaksoja, jotka ovat aiemmin puuttuneet koiran selvitetystä perimästä eli referenssigenomista. Puuttuvat jaksot tunnistettiin koostamalla näitä lyhyitä ennen tunnistamattomia jaksoja yhteen. Löydöksestä saatiin kallisarvoista tietoa tulevia referenssigenomeja varten.

– Monia nyt tunnistetuista lyhyistä jaksoista, joita ei ole sisällytetty tällä hetkellä käytössä olevaan referenssigenomiin, on aiemmin pidetty eräänlaisina hukkajaksoina. Nyt havaittiin, että pidemmiksi jaksoiksi yhdistettynä pätkissä oli perinnöllisiin sairauksiin aiemmin yhdistämättömiä, mutta niihin liittyviä jaksoja. Näiden löydösten avulla voidaan tuottaa entistä parempi koiran referenssigenomi, joka auttaa geenimuunnosten tunnistamista, Arumilli kertoo.

Geenimuunnosten tunnistamiseksi uusia työkaluja

Osana tutkimusta on kehitetty verkkotyökalu, jolla voidaan etsiä sairauksia aiheuttavia geenimuunnoksia suuren kapasiteetin sekvensointimenetelmillä miljardien geenimuunnosten joukosta. Muunnosten tunnistaminen perustuu erilaisiin hypoteettisiin periytymismalleihin.

– Työkalu tunnistaa tautien taustalla vaikuttavia geenimuunnoksia tietokonelaskennan avulla käden käänteessä. Tutkimusryhmä on jo hyödyntänyt verkkotyökalua menestyksekkäästi tautigeenien tunnistamiseen, ja sitä voidaan soveltaa mihin tahansa mallilajiin, myös ihmisen genomiin ja tautigeeneihin, Arumilli iloitsee.

Väitöstutkimus on osa professori Hannes Lohen koirien geenitutkimushanketta. Lisätietoja aiheesta hankkeen sivuilta: koirangeenit.fi.

Väittelijän yhteystiedot:

Meharji Arumilli
p. 044 566 6777
sähköposti: meharji.arumilli@helsinki.fi

Meharji Arumilli väittelee 20.11.2020 kello 13 Helsingin yliopiston lääketieteellisessä tiedekunnassa aiheesta "Bioinformatic approaches to facilitate canine disease genetics and genomics". Väitöstilaisuus järjestetään osoitteessa Porthania, PIII, Yliopistonkatu 3.

 Vastaväittäjänä on Professor Alessandro Bagnato, University of Milan, ja kustoksena on professori Hannes Lohi.

Väitöskirja on myös elektroninen julkaisu ja luettavissa Heldassa. 

Väitöstilaisuutta voi seurata myös etänä. Lisätietoja ja linkki verkkolähetykseen Helsingin yliopiston tapahtumakalenterissa.

*************************

Ystävällisin terveisin

Anu Koivusipilä
viestinnän asiantuntija
Helsingin yliopisto, Meilahden kampus
Puh. 050 472 5881
Sähköposti: anu.koivusipila@helsinki.fi