Comparative sequence analyses of rhodopsin and RPE65 reveal patterns of selective constraint across hereditary retinal disease mutations
Notice bibliographique
Résumé
Retinitis pigmentosa (RP) comprises several heritable diseases that involve photoreceptor, and ultimately retinal, degeneration. Currently, mutations in over 50 genes have known links to RP. Despite advances in clinical characterization, molecular characterization of RP remains challenging due to the heterogeneous nature of causal genes, mutations, and clinical phenotypes. In this study, we compiled large datasets of two important visual genes associated with RP: rhodopsin, which initiates the phototransduction cascade, and the retinoid isomerase RPE65, which regenerates the visual cycle. We used a comparative evolutionary approach to investigate the relationship between interspecific sequence variation and pathogenic mutations that lead to degenerative retinal disease. Using codon-based likelihood methods, we estimated evolutionary rates (d N/d S) across both genes in a phylogenetic context to investigate differences between pathogenic and nonpathogenic amino acid sites. In both genes, disease-associated sites showed significantly lower evolutionary rates compared to nondisease sites, and were more likely to occur in functionally critical areas of the proteins. The nature of the dataset (e.g., vertebrate or mammalian sequences), as well as selection of pathogenic sites, affected the differences observed between pathogenic and nonpathogenic sites. Our results illustrate that these methods can serve as an intermediate step in understanding protein structure and function in a clinical context, particularly in predicting the relative pathogenicity (i.e., functional impact) of point mutations and their downstream phenotypic effects. Extensions of this approach may also contribute to current methods for predicting the deleterious effects of candidate mutations and to the identification of protein regions under strong constraint where we expect pathogenic mutations to occur.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».