Международным консорциумом исследователей создан полный атлас активных генов и их регуляторных элементов для каждого типа клеток в организме человека. Об этом сообщают New Scientist; The Scientist; Пресс-релиз ИОГен РАН.
Консорциумом под названием FANTOM (это аббревиатура от английского Functional Annotation of the Mammalian Genome – “Функциональная аннотация генома млекопитающих”) руководил институт RIKEN в Японии. Результаты его работы представлены двумя статьями в Nature, еще 16 сопутствующих будут опубликованы в специализированных журналах (Blood, BMC Genomics).
Смысл масштабного исследования, в котором приняли участие 114 лабораторий в 20 странах мира, был в картировании элементов, ответственных за своевременное включение и отключение разных генов в клетках разных тканей. Благодаря такой регуляции и обеспечивается функциональное разнообразие клеточных типов — при одном и том же генотипе — в многоклеточных организмах. Иными словами, 400 разных типов клеток человеческого организма, имея один и тот же набор генов, выглядят и функционируют по-разному потому, что не все гены работают, или экспрессируются, одновременно. Экспрессия генов контролируется промоторами, с которых начинается считывание информации, записанной в каждом гене, этот процесс называется транскрипцией. Но есть также энхансеры, представляющие собой небольшие участки ДНК, способные связываться с факторами транскрипции и повышать ее уровень. Изучив 800 образцов человеческих тканей, ученые выявили 44 000 энхансеров и 180 000 промоторов, контролирующих работу генов. Особенности активности энхансеров и промоторов определяют то, какая часть генома будет использована в клетке того или иного типа. “Эти особенности являются самым объективным определением конкретной клетки”, — цитирует руководителя консорциума Йошихиде Хайашизаки (Yoshihide Hayashizaki) New Scientist. Помимо фундаментального знания о работе генов созданный атлас предоставляет сведения, на которые смогут опираться разработчики методов генной терапии.
Сопоставив полученные данные со сравнительными данными полногеномных ассоциативных исследований больных и здоровых людей, авторы обнаружили, что мутации, связанные с заболеваниями, гораздо чаще происходят в промоторных и энхансерных участках ДНК, чем в собственно генах.
В проекте FANTOM участвовали российские ученые — группа доктора биологических наук Всеволода Макеева из Института общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН. Перед российской группой исследователей была поставлена задача по разработке и применению компьютерных методов анализа больших массивов биологических данных, полученных в процессе работы над проектом. “Нам удалось выяснить, как взаимодействуют участки ДНК и белковые молекулы, управляющие включением и выключением работы генов, открыть новые компоненты, участвующие в этих взаимодействиях”, — пояснил Всеволод Макеев в пресс-релизе, распространенном российским институтом.
Нет комментариев