stringtranslate.com

Соматические вариации человека

Соматические вариации человека — это соматические мутации ( мутации , которые происходят в соматических клетках ) как на ранних стадиях развития, так и во взрослых клетках. Эти вариации могут приводить как к патогенным фенотипам , так и нет, даже если их функция в здоровых условиях еще не полностью ясна. [1]

Термин мозаика (от средневекового латинского musaicum , что означает «работа Муз») [2] использовался с античности для обозначения художественного лоскутного одеяла из поделочных камней, стекла, драгоценных камней или других драгоценных материалов. На расстоянии собирательный образ выглядит так, как если бы он был на картине; только при близком рассмотрении отдельные компоненты становятся узнаваемыми. [2] В биологических системах мозаичность подразумевает наличие более чем одной генетически отличной клеточной линии в одном организме . Возникновение этого явления может не только привести к серьезным фенотипическим изменениям, но и выявить экспрессию в противном случае смертельных генетических мутаций . [3]

Генетические мутации, связанные с мозаицизмом, могут быть вызваны эндогенными факторами, такими как транспозоны и изменения плоидности, или экзогенными факторами, такими как УФ-излучение и никотин. [4]

Соматический мозаицизм в здоровых тканях человека

Соматический мозаицизм возникает в результате соматических мутаций : геномных (или даже митохондриальных ) изменений разных размеров, от одного нуклеотида до хромосомных приобретений или потерь в соматических клетках. Эти изменения в соматических клетках начинаются на ранней стадии (до имплантации или зачатия) и продолжаются в процессе старения, вызывая фенотипическую гетерогенность в клетках, что может привести к развитию таких заболеваний, как рак. [4] Новые методы скрининга на основе массивов для скрининга вариантов числа копий по всему геному и потери гетерозиготности в отдельных клетках показали, что анеуплоидии хромосом , однородительские дисомии, сегментарные делеции , дупликации и амплификации часто происходят во время эмбриогенеза . [5] Однако не все соматические мутации распространяются на взрослую особь из-за феномена клеточной конкуренции. [6]

Генетические изменения, включающие приобретение или потерю целых хромосом, в основном происходят во время анафазной стадии деления клетки. Но они нетипичны для соматических клеток, поскольку обычно подвергаются отбору из-за их пагубных последствий. [7] Соматические вариации во время эмбрионального развития могут быть представлены монозиготными близнецами, поскольку они несут различные профили числа копий и эпигенетические метки, которые продолжают увеличиваться с возрастом. [8]

Ранние исследования соматических мутаций при старении показали, что делеции, инверсии и транслокации генетического материала распространены у стареющих мышей, а стареющие геномы, как правило, содержат видимые хромосомные изменения, митотическую рекомбинацию , делеции целых генов, внутригенные делеции и точечные мутации . Другие факторы включают потерю метилирования , увеличение гетерогенности экспрессии генов, коррелирующее с геномными аномалиями, [4] и укорочение теломер. [9] Неясно, участвует ли транскрипционно-ориентированная репарация ДНК в поддержании соматических мутаций в стареющих тканях. [4]

В некоторых клетках соматически приобретенные изменения могут быть возвращены обратно к аллелям дикого типа посредством реверсивного мозаицизма. Это может быть связано с эндогенным механизмом, таким как гомологичная рекомбинация , замена кодонов , мутации супрессоров второго сайта, проскальзывание ДНК и мобильные элементы . [10]

Соматические мутации, связанные с раком в нормальных тканях

Появление технологий секвенирования нового поколения увеличило разрешение обнаружения мутаций и привело к открытию того, что у пожилых людей не только накапливаются хромосомные изменения, но и многочисленные мутации в генах-драйверах рака. [11]

Возрастное накопление хромосомных изменений было задокументировано с помощью различных цитогенетических подходов, от окраски хромосом до массивов однонуклеотидного полиморфизма ( SNP ). [12]

Многочисленные исследования показали, что клонированные популяции могут привести к потере здоровья организма через функциональное снижение ткани и/или стимулирование болезненных процессов, таких как рак. Это причина того, почему аберрантное клональное расширение (ACE), возникающее в результате мутаций, связанных с раком, распространено в нераковых тканях и накапливается с возрастом. Это универсально для большинства организмов и влияет на множество тканей. [11]

В кроветворном компартменте мутации включают как крупные структурные хромосомные изменения , так и точечные мутации, затрагивающие гены, связанные с раком. Некоторые транслокации, по-видимому, происходят в очень раннем возрасте. Частота этих событий низкая у людей моложе 50 лет (<0,5%), но эта частота быстро увеличивается до 2%-3% у людей в возрасте 70-80 лет. Это явление было названо клональным кроветворением . Ряд факторов окружающей среды, таких как курение, вирусные инфекции и воздействие пестицидов, могут способствовать не только индукции мутаций, но и модуляции клональной экспансии. [13]

В противном случае, обнаружение соматических вариантов в нормальных твердых тканях исторически оказалось сложным. Основными причинами являются, как правило, более медленный репликативный индекс, клонально ограниченная тканевая архитектура, сложность доступа к тканям и низкая частота возникновения мутаций. Недавно анализ соматических мутаций в доброкачественных тканях, прилегающих к опухолям, показал, что 80% образцов содержат клональные мутации, причем повышенная частота связана с пожилым возрастом, курением и сопутствующими мутациями в генах репарации ДНК. С появлением NGS становится все более очевидным, что соматические мутации накапливаются со старением в нормальной ткани, даже у людей, не страдающих раком . [11]

Это предполагает, что клональные расширения, вызванные генами рака, являются почти универсальной чертой старения. Технологии NGS показали, что клональные расширения мутаций, связанных с раком, являются очень распространенным состоянием в соматических тканях. [11]

Соматические вариации человеческого мозга

В ходе нескольких недавних исследований была выявлена ​​распространенность соматических вариаций как в патологических, так и в здоровых нервных системах. [14] [15]

Соматические анеуплоидии, такие как SNV ( однонуклеотидные вариации ) и CNV ( вариации числа копий ), особенно часто наблюдаются и связаны с нарушениями функций мозга, когда возникают в пренатальном развитии мозга; в любом случае, эти соматические анеуплоидии наблюдаются с частотой 1,3–40%, потенциально увеличиваясь с возрастом, и по этой причине они были предложены в качестве механизма для создания нормального генетического разнообразия среди нейронов . [16]

Подтверждение этой гипотезы было получено с помощью исследований секвенирования отдельных клеток , которые позволяют проводить прямую оценку геномов отдельных нейронов, так что возможна систематическая характеристика соматических анеуплоидий и субхромосомных CNV этих клеток. Используя посмертные образцы мозга как здоровых, так и больных людей, стало возможным изучить, как CNV изменяются среди этих двух групп. Выяснилось, что соматические анеуплоидии в здоровом мозге встречаются довольно редко, а вот соматические CNV — нет. [17]

Эти исследования также показали, что клональные CNV существуют как в патологическом, так и в здоровом мозге. Это означает, что некоторые CNV могут возникать на ранних стадиях развития, не вызывая заболеваний, хотя, по сравнению с CNV, возникающими в других типах клеток, таких как лимфобласт , мозговые чаще являются частными. Это доказательство может быть получено из того факта, что, в то время как лимфобласты могут генерировать клональные CNV в течение длительного периода, поскольку они продолжают размножаться, взрослые нейроны больше не реплицируются, поэтому клональные CNV, которые они несут, должны были быть сгенерированы на ранней стадии развития. [17]

Данные выявили тенденцию нейронов к потере, а не к увеличению копий по сравнению с лимфобластами. Эти различия могут указывать на то, что молекулярные механизмы CNV, возникающие в этих двух типах клеток, совершенно различны. [17]

Мозаицизм, связанный с L1, в клетках мозга

Ретротранспозон LINE-1 (длинный вкрапленный элемент 1, L1) является мобильным элементом, который колонизировал зародышевую линию млекопитающих. Ретротранспозиция L1 может происходить также в соматических клетках, вызывая мозаицизм (SLAVs – L1-ассоциированные вариации) и при раке. Ретротранспозиция – это процесс копирования и вставки, в котором шаблон РНК ретротранскрибируется в ДНК и интегрируется случайным образом в геном. У людей существует около 500 000 копий L1, которые занимают 17% генома. Его мРНК кодирует два белка; один из них, в частности, обладает обратной транскриптазной и эндонуклеазной активностью, что позволяет осуществлять ретротранспозицию в цис-положении. В любом случае, большая часть этих копий становится неподвижной из-за мутаций или 5'-усечения, в результате чего на геном человека остается всего около 80–100 мобильных L1, и только около 10 считаются горячими L1, поэтому способны эффективно мобилизоваться. [18]

Транспонирование L1 с использованием механизма, называемого TPRT (обратная транскрипция с целевой примировкой), позволяет вставлять мотив эндонуклеазы L1, дупликации целевого участка (TSD) и поли-А -хвост с цис-предпочтением. [19]

В прошлом было замечено, что в нейронных предшественниках во время фетального и взрослого нейрогенеза происходит мобилизация L1 , что предполагает, что мозг может быть очагом мозаицизма L1. Более того, некоторые исследования предполагают, что неделящиеся нейроны также могут поддерживать мобилизацию L1. Это было подтверждено геномными исследованиями отдельных клеток . [18]

Эксперименты по секвенированию парных концов отдельных клеток показали, что SLAV присутствуют как в нейронах , так и в глиальных клетках гиппокампа и фронтальной коры . Любая нервная клетка имеет схожую вероятность содержать SLAV, что позволяет предположить, что соматические вариации являются случайным явлением, не сосредоточенным на определенной группе клеток. По оценкам, частота SLAV в мозге составляет 0,58–1 SLAV на клетку и затрагивает 44–63% клеток мозга. [ необходима цитата ]

Поскольку эксперименты показали, что у половины проанализированных SLAV отсутствует дупликация целевого сайта (TSD), может возникнуть другой тип L1-ассоциированного варианта. Фактически, эти последовательности не обладают эндонуклеазной активностью, но все еще имеют мотивы эндонуклеазы, так что они могут быть ретротранспонированы в транс . [ необходима цитата ]

Применением изучения соматического мозаицизма в мозге может быть отслеживание определенных клеток мозга. Действительно, если соматические вставки L1 происходят в клетке-предшественнике , уникальный вариант может быть использован для отслеживания развития, локализации и распространения клетки-предшественника по мозгу. Напротив, если соматическая вставка L1 происходит на поздних стадиях развития, она будет присутствовать только в одной клетке или в небольшой группе клеток. Поэтому отслеживание соматических вариаций может быть полезным для понимания того, на каком этапе развития они произошли. Необходимы дальнейшие эксперименты для понимания роли соматического мозаицизма в работе мозга, поскольку небольшие группы клеток или даже отдельные клетки могут влиять на сетевую активность. [20]

Соматические вариации человека и иммунная система

Человеческие соматические мутации (HSM) интенсивно используются иммунной системой для производства антител. HSM, в частности рекомбинация, действительно являются причиной того, что антитела могут идентифицировать эпитоп с такой высокой специфичностью и чувствительностью. [21]

Антитела кодируются В-клетками. Каждое антитело состоит из двух тяжелых цепей (IgH, кодируется геном IGH) и двух легких цепей (IgL, кодируется геном IGL или IGK). Каждая цепь затем состоит из константной области (C) и вариабельной области (V). Константная область (C) на тяжелой цепи важна в сигнализации BCR и определяет тип иммуноглобулина (IgA, IgD, IgE, IgG или IgM). Вариабельная область (V) отвечает за распознавание целевого эпитопа и является продуктом процессов рекомбинации в связанных локусах. [22]

После воздействия антигена В -клетки начинают развиваться. Геном В-клеток подвергается повторной рекомбинационной обработке на генах Ig до тех пор, пока распознавание эпитопа не будет совершенным. Рекомбинация сначала включает локус IGH, а затем локусы IGL и IGK. Все гены IGL, IGK и IGH являются продуктом процесса рекомбинации V(D)J. Эта рекомбинация включает вариабельные (V), разнообразные (D) и соединительные (J) сегменты. Все три сегмента (V, D, J) участвуют в формировании тяжелой цепи, в то время как только продукты рекомбинации V и J кодируют легкую цепь. [23]

Рекомбинация между этими областями позволяет сформировать 10 12 –10 18 потенциально различных последовательностей. Однако это число является завышенным, поскольку многие факторы способствуют ограничению разнообразия репертуара В-клеток, прежде всего фактическое количество В-клеток в организме. [23]

Сердечный мозаицизм

Соматический мозаицизм был отмечен в сердце. Секвенирование показало, что мозаичное изменение в белке щелевого соединения коннексина у трех пациентов из 15 может способствовать мерцательной аритмии [24], хотя последующие отчеты о большем количестве пациентов не обнаружили примеров среди большой панели генов. [25] В Стэнфорде группа под руководством Юана Эшли продемонстрировала соматический мозаицизм в сердце новорожденного с угрожающей жизни аритмией. Для проверки открытия использовались семейное геномное секвенирование , а также тканевое РНК-секвенирование и методы геномики отдельных клеток. Модель, объединяющая частные и обыкновенные дифференциальные уравнения с входными данными из гетерологичных одноканальных электрофизиологических экспериментов генетического варианта, повторила некоторые аспекты клинической картины. [26]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Ли, Чун; Уильямс, Скотт М. (2013-12-01). «Соматическая изменчивость человека: теперь это не только для рака». Current Genetic Medicine Reports . 1 (4): 212–218. doi : 10.1007/s40142-013-0029-z . ISSN  2167-4876.
  2. ^ ab "мозаика | Происхождение и значение слова мозаика по данным словаря этимологии онлайн". etymonline.com . Получено 21.11.2019 .
  3. ^ Youssoufian, Hagop; Pyeritz, Reed E. (октябрь 2002 г.). «Механизмы и последствия соматического мозаицизма у людей». Nature Reviews Genetics . 3 (10): 748–758. doi :10.1038/nrg906. ISSN  1471-0064. PMID  12360233. S2CID  6355589.
  4. ^ abcd De, Subhajyoti (2011-06-01). "Соматический мозаицизм в здоровых тканях человека". Trends in Genetics . 27 (6): 217–223. doi :10.1016/j.tig.2011.03.002. ISSN  0168-9525. PMID  21496937.
  5. ^ Ваннест, Эвелин; Воэт, Тьерри; Ле Канек, Седрик; Ампе, Мишель; Конингс, Питер; Мелотт, Синди; Деброк, Софи; Амьер, Мустафа; Виккула, Миикка; Шуит, Франс; Фринс, Жан-Пьер (май 2002 г.). «Хромосомная нестабильность часто встречается у эмбрионов человека на стадии дробления» (PDF) . Природная медицина . 15 (5): 577–583. дои : 10.1038/нм.1924. ISSN  1546-170Х. PMID  19396175. S2CID  10530085.
  6. ^ Калоусек, ДК; Дилл, ФДж (1983-08-12). «Хромосомный мозаицизм, ограниченный плацентой в человеческих зачатиях». Science . 221 (4611): 665–667. Bibcode :1983Sci...221..665K. doi :10.1126/science.6867735. ISSN  0036-8075. PMID  6867735.
  7. ^ Лич, Наталия Т.; Редер, Кэтрин; Дженсен, Кит; Холт, Шон; Джексон-Кук, Коллин (2004-08-01). «Человеческие хромосомы с более короткими теломерами и большими гетерохроматиновыми областями имеют более высокую частоту приобретенной анеуплоидии соматических клеток». Механизмы старения и развития . 125 (8): 563–573. doi :10.1016/j.mad.2004.06.006. ISSN  0047-6374. PMID  15336914. S2CID  19899116.
  8. ^ Брудер, Карл Э.Г.; Пиотровский, Аркадиуш; Гейсберс, Антуане ACJ; Андерссон, Робин; Эриксон, Стивен; Диас де Стол, Тересита; Мензель, Уве; Сандгрен, Джоанна; фон Телль, Дезире; Поплавский, Анджей; Кроули, Майкл (3 марта 2008 г.). «Фенотипически конкордантные и дискордантные монозиготные близнецы демонстрируют разные профили вариаций числа копий ДНК». Американский журнал генетики человека . 82 (3): 763–771. дои : 10.1016/j.ajhg.2007.12.011. ISSN  0002-9297. ПМК 2427204 . ПМИД  18304490. 
  9. ^ Халашек-Винер, Юлиус; Вулто, Ирма; Форника, Дэн; Коллинз, Дженнифер; Коннорс, Джозеф М.; Ле, Нху Д.; Лансдорп, Питер М.; Брукс-Уилсон, Анджела (01.11.2008). «Уменьшенная вариабельность длины теломер у здоровых пожилых людей». Механизмы старения и развития . 129 (11): 638–641. doi :10.1016/j.mad.2008.07.004. ISSN  0047-6374. PMID  18765247. S2CID  2595117.
  10. ^ Эллис, NA; Леннон, DJ; Пройчева, M; Альхадефф, B; Хендерсон, EE; Герман, J (ноябрь 1995 г.). «Соматическая внутригенная рекомбинация в мутированном локусе BLM может исправить фенотип с высоким уровнем обмена сестринскими хроматидами в клетках синдрома Блума». Американский журнал генетики человека . 57 (5): 1019–1027. ISSN  0002-9297. PMC 1801389. PMID 7485150  . 
  11. ^ abcd Рискес, Роза Ана; Кеннеди, Скотт Р. (2018-01-04). «Старение и рост соматических раковых мутаций в нормальных тканях». PLOS Genetics . 14 (1): e1007108. doi : 10.1371/journal.pgen.1007108 . ISSN  1553-7404. PMC 5754046. PMID 29300727  . 
  12. ^ Jacobs, Kevin B; Yeager, Meredith; Zhou, Weiyin; Wacholder, Sholom; Wang, Zhaoming; Rodriguez-Santiago, Benjamin; Hutchinson, Amy; Deng, Xiang; Liu, Chenwei; Horner, Marie-Josephe; Cullen, Michael (июнь 2012 г.). «Обнаруживаемый клональный мозаицизм и его связь со старением и раком». Nature Genetics . 44 (6): 651–658. doi :10.1038/ng.2270. ISSN  1061-4036. PMC 3372921 . PMID  22561519. 
  13. ^ Machiela, Mitchell J.; Zhou, Weiyin; Yeager, Meredith; Jacobs, Kevin; Berndt, Sonja; Lan, Qing ; Rothman, Nathaniel; Savage, Sharon; Taylor, Phil R.; deVivo, Immaculata; Hoover, Robert N. (15.04.2013). "Аннотация 2542: Доказательства крупных соматических структурных событий, обнаруженных как аутосомный генетический мозаицизм в данных GWAS". Эпидемиология . Т. 73. Американская ассоциация исследований рака. стр. 2542. doi :10.1158/1538-7445.am2013-2542. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  14. ^ Бизекер, Лесли Г.; Спиннер, Нэнси Б. (май 2013 г.). «Геномный взгляд на мозаицизм и болезни человека». Nature Reviews Genetics . 14 (5): 307–320. doi :10.1038/nrg3424. ISSN  1471-0064. PMID  23594909. S2CID  4494815.
  15. ^ Подури, Аннапурна; Эврони, Гилад Д.; Кай, Сюй; Уолш, Кристофер А. (2013-07-05). «Соматическая мутация, геномная изменчивость и неврологическое заболевание». Science . 341 (6141): 1237758. doi :10.1126/science.1237758. ISSN  0036-8075. PMC 3909954 . PMID  23828942. 
  16. ^ Бушмен, Дайан М.; Чун, Джерольд (2013-04-01). «Геномно-мозаичный мозг: анеуплоидия и многое другое в нейронном разнообразии и болезнях». Семинары по клеточной и эволюционной биологии . Белки WASP/WAVE: расширение членов и функций и роль вариации плоидности в клеточной адаптации. 24 (4): 357–369. doi :10.1016/j.semcdb.2013.02.003. ISSN  1084-9521. PMC 3637860 . PMID  23466288. 
  17. ^ abc Cai, Xuyu; Evrony, Gilad D.; Lehmann, Hillel S.; Elhosary, Princess C.; Mehta, Bhaven K.; Poduri, Annapurna; Walsh, Christopher A. (2014-09-11). «Одноклеточное, геномное секвенирование выявляет клональную соматическую вариацию числа копий в человеческом мозге». Cell Reports . 8 (5): 1280–1289. doi :10.1016/j.celrep.2014.07.043. ISSN  2211-1247. PMC 4272008 . PMID  25159146. 
  18. ^ ab Faulkner, Geoffrey J.; Garcia-Perez, Jose L. (ноябрь 2017 г.). «Мозаицизм L1 у млекопитающих: масштабы, эффекты и эволюция». Trends in Genetics . 33 (11): 802–816. doi : 10.1016/j.tig.2017.07.004 . hdl : 20.500.11820/dff6b574-0b24-4cf8-a717-e75a6fd8682a . ISSN  0168-9525. PMID  28797643.
  19. ^ Luan, DD; Korman, MH; Jakubczak, JL; Eickbush, TH (1993-02-26). «Обратная транскрипция РНК R2Bm инициируется разрывом в целевом участке хромосомы: механизм ретротранспозиции без LTR». Cell . 72 (4): 595–605. doi :10.1016/0092-8674(93)90078-5. ISSN  0092-8674. PMID  7679954. S2CID  42587840.
  20. ^ Aimone, JB; Deng, W.; Gage, FH (2010). «Взрослый нейрогенез: интегрирующие теории и разделяющие функции». Тенденции в когнитивных науках . 14 (7): 325–337. doi :10.1016/j.tics.2010.04.003. PMC 2904863. PMID  20471301 . 
  21. ^ Wardemann, Hedda; Busse, Christian E. (2017-07-01). «Новые подходы к анализу репертуаров иммуноглобулинов». Trends in Immunology . 38 (7): 471–482. doi :10.1016/j.it.2017.05.003. ISSN  1471-4906. PMID  28566130.
  22. ^ Padlan, EA (февраль 1994). «Анатомия молекулы антитела». Молекулярная иммунология . 31 (3): 169–217. doi :10.1016/0161-5890(94)90001-9. ISSN  0161-5890. PMID  8114766.
  23. ^ ab Имкеллер, Катарина; Вардеманн, Хедда (2018). «Оценка разнообразия и конвергенции репертуара В-клеток человека». Immunological Reviews . 284 (1): 51–66. doi : 10.1111/imr.12670 . ISSN  1600-065X. PMID  29944762.
  24. ^ Голлоб, Майкл Х.; Джонс, Дуглас Л.; Кран, Эндрю Д.; Дэнис, Линн; Гун, Сян-Цюнь; Шао, Цин; Лю, Сяоцинь; Вейно, Джон П.; Тан, Энтони С.Л.; Стюарт, Александр Ф.Р.; Тессон, Фредерик; Кляйн, Джордж Дж.; Да, Рэймонд; Сканес, Аллан С.; Гиродон, Жерар М.; Эбихара, Лиза; Бай, Дунлинь (22 июня 2006 г.). «Соматические мутации в гене коннексина 40 (GJA5) при фибрилляции предсердий». Медицинский журнал Новой Англии . 354 (25): 2677–2688. doi : 10.1056/NEJMoa052800 . ПМИД  16790700.
  25. ^ Робертс, Джейсон Д.; Лонгория, Джеймс; Пун, Энни; Голлоб, Майкл Х.; Дьюленд, Томас А.; Квок, Пуй-Ян; Олгин, Джеффри Э.; Део, Рахул К.; Маркус, Грегори М. (февраль 2015 г.). «Целевое глубокое секвенирование не выявило окончательных доказательств соматического мозаицизма при фибрилляции предсердий». Циркуляция: Кардиоваскулярная генетика . 8 (1): 50–57. doi : 10.1161/CIRCGENETICS.114.000650 . PMC 4334693. PMID  25406240 . 
  26. ^ Прист, Джеймс Раш; Гавад, Чарльз; Калиг, Кристофер М.; Ю, Джозеф К.; О'Хара, Томас; Бойл, Патрик М.; Раджамани, Шридхаран; Кларк, Майкл Дж.; Гарсия, Сара ТК; Сереснак, Скотт; Харрис, Джейсон; Бойл, Шон; Дьюи, Фредерик Э.; Маллой-Уолтон, Линдси; Данн, Кайла; Гроув, Меган; Перес, Марко В.; Нефф, Норма Ф.; Чен, Ричард; Маэда, Кацухидэ; Дубин, Энн; Белардинелли, Луис; Уэст, Джон; Антолик, Кристиан; Макая, Даниэла; Куэртермус, Томас; Траянова, Наталья А.; Куэйк, Стивен Р.; Эшли, Юан А. (11 октября 2016 г.). «Ранний соматический мозаицизм — редкая причина синдрома удлиненного интервала QT». Труды Национальной академии наук . 113 (41): 11555–11560. Bibcode : 2016PNAS..11311555P. doi : 10.1073/pnas.1607187113 . PMC 5068256. PMID  27681629 .