Поиск новых мутаций и неаннотированных V, D, J генных сегментов в репертуаре антител

V(D)J рекомбинация – это механизм соматической рекомбинации ДНК, играющий важную роль при формировании адаптивной иммунной системы. V(D)J рекомбинация действует на геномы лимфоцитов (В и Т клеток) и перестраивает их уникальным образом. В результате этого процесса из трех классов повторяющихся сегментов (Variable, Diversity, Joining) в определенном локусе выбирается по одному сегменту, после чего они склеиваются вместе, формируя уникальный рекомбинированный ген.

Комбинация рекомбинированных генов внутри одной клетки позволяет получать антитела или Т-клеточные рецепторы: белки, способные распознавать антигены и участвовать в адаптивном иммунном ответе.

В результате возникает задача V(D)J классификации: для данного рекомбинированного гена найти ближайшие сегменты исходного ДНК. В настоящее время почти все инструменты, позволяющие решать данную задачу, используют стандартную базу оригинальных V, D, J сегментов (g ermline). Проблема заключается в том, что для многих рекомбинированных генов не удается найти достаточно близкие сегменты из базы данных, для некоторых организмов база неизвестна.

Задача проекта заключалась в разработке подхода для поиска новых V, D, J сегментов с помощью данных иммуносеквенирования. Материалом для исследования послужили репертуары мыши B alb/C : наивный, ASC (antibody secreting cells), плазматический, а так же стандартная база данных мышей, содержащая V, D, J сегменты для мышей C 57BL/6 и 1 29S1/SvImJ , геномы которых значительно отличаются от B alb/C . Для построения новой базы данных мыши B alb/C использовался наивный репертуар. Мотивация выбора данного репертуара состоит в отсутствии соматических мутаций, а так же простоте его верификации с помощью плазматического и ASC репертуаров.

В результате исследования удалось выяснить, что при выравнивании ASC и плазматического репертуаров на базы данных, построенных на основе наивных сиквенсов, дают больше точности, чем выравнивания на стандартную базу данных мышей. В дальнейшем планируется оптимизировать реализованный подход и протестировать его на данных иммуносеквенирования организмов с неизвестными V, D, J сегментами.

Студент:
   Валерия Караваева
Куратор:
   Яна Сафонова
Время выполнения проекта: Feb 2016 — May 2016
Файлы:
   karavaeva_28052016.pdf