MutationTaster

MutationTaster
Содержание
Описание	Инструмент In silico для прогнозирования болезнетворного потенциала вариантов ДНК
Контакт
Исследовательский центр	Благотворительный Берлин
Авторы	Яна Мари Шварц и Доминик Зелов
Первичное цитирование	ПМИД 24681721
Доступ
Веб-сайт	www .mutationtaster .org

MutationTaster — это бесплатное веб-приложение для оценки вариантов последовательностей ДНК на предмет их болезнетворного потенциала. Программное обеспечение выполняет ряд тестов in silico , чтобы оценить влияние варианта на генный продукт/белок. Тесты проводятся как на уровне белка, так и на уровне ДНК. Таким образом, MutationTaster не ограничивается заменами отдельных аминокислот , но также может обрабатывать синонимические или интронные варианты. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Фон

Многие генетические нарушения могут быть вызваны мутацией одного гена. Однако новые методы секвенирования показали, что у одного человека может быть до 3,5 миллионов изменений во всем геноме, большинство из которых не оказывают вредного воздействия на здоровье. ^{[ 3 ]} Таким образом, задача инструментов прогнозирования состоит в том, чтобы отфильтровать безвредные мутации от вызывающих заболевания. Важно отметить, что эти инструменты не предназначены для прогнозирования источников сложных заболеваний, таких как рак. Последние обычно не имеют моногенной причины , а вызваны множественными дефектами генов, которые в совокупности перерастают в заболевание.

Подход и тесты

Mutation Taster написан на Perl и может обрабатывать данные секвенирования следующего поколения всех основных платформ (Roche 454, Illumina Genome Analyzer и ABI SOLiD). Программа сначала отбрасывает известные мутации, безвредные полиморфизмы по сравнению с интегрированными базами данных. Остальные SNP ( однонуклеотидный полиморфизм ) проверяются в зависимости от изменения гена, которое они вызывают:

Тихие синонимические или интронные изменения, не приводящие к замене аминокислот.
Мутации, затрагивающие одну аминокислоту
Мутации, вызывающие сложные изменения в аминокислотной последовательности (например, инделы )

Для определения природы данного SNP проводятся многочисленные тесты. Эти тесты включают (среди прочего):

аминокислотная замена(и)
сохранение затронутых аминокислот(ы)
потенциальная потеря функциональных белковых доменов
длина белка
влияние на сращивание
консервация на уровне ДНК (phastCons/phyloP)
потенциальное устранение регуляторных элементов (таких как сайты связывания транскрипционных факторов)

Интегрированные источники данных (среди прочих):

Вместе
ЮниПрот
КлинВар
ExAC
Проект 1000 геномов
филоП
phastCons

Отдельные результаты затем оцениваются с помощью классификатора Наивного Байеса , который решает, может ли их совокупный эффект быть вредным для белка. «Первая» точность MutationTaster составляет около 90%, а с учетом знаний о распространенных (безвредных) полиморфизмах и известных мутациях заболеваний фактическая частота правильных классификаций намного выше. Результаты теста объясняют, является ли изменение известной или прогнозируемой безвредной или вызывающей заболевание мутацией, и предоставляют подробную информацию о мутации.

Важно отметить, что прогнозы клинических эффектов мутаций страдают от недостатка специфичности, что, по-видимому, является общим ограничением всех недавно используемых методов прогнозирования, включая названные выше. Несмотря на это, прогнозы, сделанные с помощью этих методов, связаны с почти абсолютной чувствительностью. Результаты методов прогнозирования часто используются некритически, особенно неспециалистами в этой области. ^{[ 4 ]}

Разработка

Разработка MutationTaster началась в 2007 году, программное обеспечение доступно в Интернете с 2009 года. MutationTaster размещается в Charité Berlin, а его нынешними разработчиками являются Оливия Эбнер, Даниэла Хомбах, Маркус Шюльке, Яна Мари Шварц, Доминик Зелов. Текущие усилия сосредоточены на интеграции мутаций, которые не изменяют напрямую гены, кодирующие белки, но влияют на регуляцию и экспрессию генов.

Ссылки

^ Блэк, Яна Мари; Рёдельспергер, Кристиан; Шуэльке, Маркус; Зеелов, Доминик (01 августа 2010 г.). «MutationTaster оценивает болезнетворный потенциал изменений последовательности». Природные методы . 7 (8): 575–576. дои : 10.1038/nmeth0810-575 . ISSN 1548-7105 . ПМИД 20676075 . S2CID 26892938 .
^ Шварц, Яна Мари; Купер, Дэвид Н; Шуэльке, Маркус; Зеелов, Доминик (28 марта 2014 г.). «MutationTaster2: предсказание мутаций для эпохи глубокого секвенирования». Природные методы . 11 (4): 361–362. дои : 10.1038/nmeth.2890 . ISSN 1548-7105 . ПМИД 24681721 . S2CID 19382079 .
^ Уиллер, Дэвид А. (17 апреля 2008 г.). «Полный геном человека путем массового параллельного секвенирования ДНК» . Природа . 452 (7189): 872–876. Бибкод : 2008Natur.452..872W . дои : 10.1038/nature06884 . ПМИД 18421352 .
^ Симчикова Д., Хенеберг П. (декабрь 2019 г.). «Уточнение прогнозов эволюционной медицины на основе клинических данных о проявлениях менделевских болезней» . Научные отчеты . 9 (1): 18577. Бибкод : 2019NatSR...918577S . дои : 10.1038/s41598-019-54976-4 . ПМК 6901466 . ПМИД 31819097 .

Внешние ссылки

Официальный сайт| [1]

[1] Блэк, Яна Мари; Рёдельспергер, Кристиан; Шуэльке, Маркус; Зеелов, Доминик (01 августа 2010 г.). «MutationTaster оценивает болезнетворный потенциал изменений последовательности». Природные методы . 7 (8): 575–576. дои : 10.1038/nmeth0810-575 . ISSN 1548-7105 . ПМИД 20676075 . S2CID 26892938 .

[2] Шварц, Яна Мари; Купер, Дэвид Н; Шуэльке, Маркус; Зеелов, Доминик (28 марта 2014 г.). «MutationTaster2: предсказание мутаций для эпохи глубокого секвенирования». Природные методы . 11 (4): 361–362. дои : 10.1038/nmeth.2890 . ISSN 1548-7105 . ПМИД 24681721 . S2CID 19382079 .

[3] Уиллер, Дэвид А. (17 апреля 2008 г.). «Полный геном человека путем массового параллельного секвенирования ДНК» . Природа . 452 (7189): 872–876. Бибкод : 2008Natur.452..872W . дои : 10.1038/nature06884 . ПМИД 18421352 .

[4] Симчикова Д., Хенеберг П. (декабрь 2019 г.). «Уточнение прогнозов эволюционной медицины на основе клинических данных о проявлениях менделевских болезней» . Научные отчеты . 9 (1): 18577. Бибкод : 2019NatSR...918577S . дои : 10.1038/s41598-019-54976-4 . ПМК 6901466 . ПМИД 31819097 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]