Quantifying constraint in the human mitochondrial genome

线粒体DNA 约束(计算机辅助设计) 生物 计算生物学 遗传学 基因组 基因 人类线粒体遗传学 遗传变异 变化(天文学) 人口 表型 人类基因组 进化生物学 机械工程 物理 人口学 社会学 天体物理学 工程类
作者
Nicole J. Lake,Wei Liu,Stephanie L. Battle,Kristen M. Laricchia,Grace Tiao,Daniela Puiu,Alison G. Compton,Shannon Cowie,John Christodoulou,David R. Thorburn,Hongyu Zhao,Dan E. Arking,Shamil Sunyaev,Monkol Lek
标识
DOI:10.1101/2022.12.16.520778
摘要

Abstract Mitochondrial DNA (mtDNA) has an important, yet often overlooked, role in health and disease. Constraint models quantify the removal of deleterious variation from the population by selection, representing a powerful tool for identifying genetic variation underlying human phenotypes 1–4 . However, a constraint model for the mtDNA has not been developed, due to its unique features. Here we describe the development of a mitochondrial constraint model and its application to the Genome Aggregation Database (gnomAD), a large-scale population dataset reporting mtDNA variation across 56,434 humans 5 . Our results demonstrate strong depletion of expected variation, suggesting most deleterious mtDNA variants remain undiscovered. To aid their identification, we compute constraint metrics for every mitochondrial protein, tRNA, and rRNA gene, revealing a spectrum of intolerance to variation. We characterize the most constrained regions within genes via regional constraint, and positions across the entire mtDNA via local constraint, showing their enrichment in pathogenic variation and functionally critical sites, including topological clustering in 3D protein and RNA structures. Notably, we identify constraint at often overlooked sites, such as rRNAs and non-coding regions. Lastly, we demonstrate how these metrics can improve the discovery of mtDNA variation underlying rare and common human phenotypes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
carly发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
卡卡西应助方俊采纳,获得30
刚刚
猴面包树完成签到 ,获得积分10
1秒前
翟佳宁发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
duxh123发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
脑洞疼应助转录因子采纳,获得10
3秒前
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
yu发布了新的文献求助10
5秒前
123完成签到,获得积分10
6秒前
crowd_lpy发布了新的文献求助10
6秒前
not关闭了not文献求助
7秒前
7秒前
syjjj完成签到,获得积分10
8秒前
easton发布了新的文献求助10
8秒前
日富一日发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
云李完成签到,获得积分10
8秒前
大尾猫发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
you完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
yu完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
crowd_lpy完成签到,获得积分10
12秒前
安详凡完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
诸葛朝雪发布了新的文献求助10
13秒前
冷艳的纸鹤完成签到,获得积分10
14秒前
钩子89发布了新的文献求助10
14秒前
卡卡西应助srq采纳,获得30
14秒前
小王完成签到,获得积分10
15秒前
newgeno2003发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Interpretation of Mass Spectra, Fourth Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3954612
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3500783
关于积分的说明 11100882
捐赠科研通 3231219
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1786350
邀请新用户注册赠送积分活动 869980
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801751