MutationTaster - MutationTaster

MutationTaster je bezplatná webová aplikace pro hodnocení variant sekvencí DNA z hlediska jejich potenciálu způsobujícího onemocnění. Software provádí baterii in silico testy k odhadu dopadu varianty na genový produkt / protein. Testy se provádějí na úrovni bílkovin i DNA, MutationTaster proto není omezen na substituce jednotlivých aminokyselin ale také zvládne synonymní nebo intronický varianty.^[1][2]

Pozadí

Mnoho genetické poruchy může být způsobena mutací jediného genu. Nové techniky sekvenování však ukázaly, že jeden jedinec může mít až 3,5 milionu změn v celém genomu, z nichž většina nemá nepříznivý zdravotní účinek.^[3] Výzvou predikčních nástrojů je tedy odfiltrovat neškodné mutace od těch, které způsobují onemocnění. Je důležité si uvědomit, že tyto nástroje nejsou navrženy tak, aby předpovídaly zdroje komplexních onemocnění, jako je rakovina. Ty obvykle nemají monogenní příčina ale jsou způsobeny vadami více genů, které se kumulativně vyvíjejí v onemocnění.

Přístup a testy

Mutation Taster je zapsán Perl a může zpracovat Sekvenování nové generace data všech hlavních platforem (Roche 454, Illumina Genome Analyzer a ABI SOLiD). Program nejprve zahodí známé, neškodné mutace polymorfismy ve srovnání s integrovanými databázemi. Zbývající SNP (Jednonukleotidový polymorfismus ) jsou testovány podle genové změny, kterou způsobují:

• Tiché synonymní nebo intronické změny, které nevedou k výměně aminokyselin
• Mutace, které ovlivňují jednu aminokyselinu
• Mutace způsobující složité změny v aminokyselinové sekvenci (např indels )

Provádí se několik testů, aby se určila povaha daného SNP. Tyto testy zahrnují (mimo jiné):

• substituce aminokyselin
• konzervace postižených aminokyselin
• potenciální ztráta funkčních proteinových domén
• délka bílkovin
• vliv na spojování
• konzervace na úrovni DNA (phastCons / phyloP)
• potenciální zrušení regulačních prvků (jako jsou vazebná místa transkripčního faktoru)

Integrované zdroje dat (mimo jiné):

• Ensembl
• UniProt
• ClinVar
• ExAC
• Projekt 1000 genomů
• phyloP
• phastCons

Jednotlivé výsledky jsou poté hodnoceny a Naivní Bayesův klasifikátor který rozhoduje o tom, zda by jejich kombinovaný účinek mohl být pro protein škodlivý. „Surová“ přesnost MutationTaster je asi 90%, se zahrnutím znalostí o běžných (neškodných) polymorfismech a známých mutacích chorob je skutečná míra správných klasifikací mnohem vyšší. Výstup testu vysvětluje, zda je alterace známá nebo předpokládaná neškodná nebo chorobu způsobující mutace, a poskytuje podrobné informace o mutaci.

Důležité je, že předpovědi klinických účinků mutací trpí nedostatkem specificity, což se jeví jako společné omezení všech nedávno použitých metod predikce, včetně těch, které jsou uvedeny výše. Navzdory tomu jsou předpovědi zprostředkované těmito metodami spojeny s téměř absolutní citlivostí. Výsledky predikčních metod jsou často nekriticky využívány zejména neodborníky v oboru.^[4]

Rozvoj

Vývoj MutationTaster začal v roce 2007, software je k dispozici online od roku 2009. MutationTaster je hostován v Charité Berlin a jeho současnými vývojáři jsou Olivia Ebner, Daniela Hombach, Markus Schülke, Jana Marie Schwarz, Dominik Seelow. Současné úsilí je zaměřeno na integraci mutace, které přímo nemění geny kódující proteiny, ale mají vliv na regulaci a expresi genů.

Reference

externí odkazy

• Oficiální web |[1]