Исследование проливает больше света на генные переключатели

gene
                Кредит: CC0 Public Domain

Требуется всего 2 процента человеческого генома, чтобы кодировать все белки, которые делают клеточные функции — от производства энергии до восстановления тканей — возможными.
                                                                                       

Так что же делают остальные 98 процентов?

Большая часть этой так называемой некодирующей ДНК контролирует экспрессию генов, включая и выключая их. Это регулирование важно, потому что каждая клетка имеет одну и ту же ДНК.

Другими словами, единственное, что отличает мышечную клетку от клетки мозга, — это то, какие гены активируются.

Именно поэтому ученые Мичиганского университета используют сложные вычислительные методы для исследования того, как генетические изменения в некодирующей ДНК могут повысить восприимчивость человека к определенным заболеваниям, таким как диабет и рак.

В новой статье в журнале Genetics они сравнивают пять типов регуляторных регионов, которые были идентифицированы в последние несколько лет, чтобы выяснить, как регионы ведут себя в разных типах клеток. .

«Когда люди пытаются посмотреть на то, как происходит регуляция генов, они смотрят на разную эпигеномную информацию, используя последовательность, пытаясь понять молекулярные профили», — говорит ведущий автор Аруши Варшни, доктор философии. кандидат в области генетики человека.

Эпигеномика относится к изменениям в организации генов, вызванным факторами, отличными от последовательности ДНК.

Например, недавно исследователи обнаружили, что генетические варианты — небольшие изменения в ДНК, которые делают нас уникальными — которые связаны с заболеваниями, как правило, находятся в областях генома, которые действуют как регуляторные элементы гена, называемые энхансерами и промоторами.

Усилители повышают скорость транскрипции гена, так же, как ускоритель в автомобиле, а промоторы инициируют транскрипцию гена, как зажигание автомобиля.

«Было выпущено несколько работ, описывающих различные классы регуляторных элементов генов, и неясно, как они связаны», — объясняет Стивен Паркер, доктор философии, доцент кафедры вычислительной медицины и биоинформатики и человека. генетика.

«Наша газета первой сравнила их», — говорит Паркер. «Одна из вещей, которые вышли, состоит в том, что они все разные и действуют по-разному в разных типах клеток».

Тем не менее, команда U-M также обнаружила, что генетические варианты в более специфичных для типа клеток энхансерах оказывают относительно небольшое влияние на их гены-мишени. Это может создать проблемы для ученых, которые сравнивают тысячи геномов людей, чтобы попытаться найти генетические изменения, связанные с признаками болезни.

Авторы U-M предполагают, что эти гены настолько важны для функционирования клетки, что их транскрипция строго регулируется в нормальных условиях.

«Это означает, что нам понадобятся действительно большие размеры выборки, чтобы увидеть эффекты», — говорит Паркер.

Еще одно неожиданное открытие может в конечном итоге объяснить, как генетические различия в регуляторных элементах повышают вероятность заболевания.

Варшни, Паркер и их коллеги предполагают, что энхансеры и промоторы, которые специфичны для клеток, то есть имеют больший эффект в определенных типах клеток, могут упростить транскрипцию при определенных условиях окружающей среды.

Похоже, что они делают это, делая хроматин клетки, плотные белковые молекулы, которые ДНК оборачивает внутри ядра клетки, более доступными.

В качестве следующего шага в этом исследовании «мы думаем, что нужно посмотреть на экспрессию генов клеток в определенных условиях», говорит Варшни. «Например, если вы пытаетесь посмотреть на диабет 2 типа, возможно, посмотрите на клетки в условиях высокого уровня глюкозы, а затем посмотрите на экспрессию генов и то, как генетические варианты влияют на экспрессию генов.

«Тогда, может быть, вы бы лучше объяснили, как этот генетический вариант предрасполагает вас к заболеванию.»/p>

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *