mutatiepatroon

Mutatiepatroon is een beschrijving van de kenmerkende verdeling en aard van genetische veranderingen in een enkel genoom of in een set genomen. Het patroon weerspiegelt de gecombineerde werking van mutagene processen, DNA-reparatie en selectie, evenals de demografische geschiedenis van een populatie. Mutaties kunnen base substitutions, inserties en deleties, en structurele variaties omvatten; het patroon kan ook contextuele bias tonen, zoals voorkeurslocaties en afhankelijkheid van replicatie- of transcriptieprocessen.

Verschillende factoren bepalen het mutatiepatroon. Intrinsieke factoren zoals foutjes bij DNA-replicatie en de fidelity van DNA-polymerasen spelen daarin een rol, net als exogene mutagene invloeden (UV-straling, chemische stoffen). DNA-reparatiemechanismen (bijv. MMR, BER, NER) corrigeren fouten en beïnvloeden welk type mutaties overeind blijft. CpG-methylatie verhoogt bijvoorbeeld de kans op C naar T veranderingen. Demografische factoren zoals populatiedemografie en generatiewisseling vormen op lange termijn de algehele mutatiedistributie.

Mutatiesignaturen zijn afgeleide patronen die onderliggende processen koppelen aan de waargenomen mutaties. Door methoden zoals niet-negatieve matrixfactorisatie worden mutatiepatronen ontleed in afzonderlijke signaturen, Zoverreiken onder andere in kankeronderzoek bekend zijn geworden (COSMIC-signaturen). Het begrip mutatiepatronen helpt bij het achterhalen van etiologie, het reconstrueren van lineages, en het ondersteunen van medische besluitvorming en evolutieonderzoek.