Osvetlitev temne snovi v človeški DNK

kredit: Pixabay/CC0 Public Domain

Raziskovalci na kalifornijski univerzi v San Diegu so pripravili enocelični kromatin atlas človeškega genoma. Kromatin je kompleks DNK in beljakovin, ki jih najdemo v evkariontskih celicah; Regije kromatina v ključnih genskih regulatornih elementih se pojavljajo v odprti konfiguraciji znotraj nekaterih celičnih jeder. Natančna opredelitev teh dostopnih kromatinskih regij v celicah različnih tipov človeških tkiv bi bila pomemben korak k razumevanju vloge regulatornih elementov genov (nekodirajoča DNK) pri zdravju ali bolezni ljudi.


Ugotovitve so objavljene na spletu v številki 12. novembra 2021 soba,

Za znanstvenike je človeški genom, ki ga popularno imenujejo “knjiga življenja”, večinoma nenapisan. Ali vsaj neprebrano. Medtem ko je znanost slavno postavila (ocenjeno) število na približno 20.000+ za vse gene, ki kodirajo beljakovine, potrebne za izgradnjo človeka, ta ocena v resnici ne razlaga, kako se je dejansko zgodil proizvodni proces. Deluje ali v primeru bolezni, lahko gre narobe.

“Človeški genom je bil sekvenciran pred 20 leti, a razlaga pomena te knjige življenja ostaja izziv,” je dejal dr. Bing Ren, direktor Centra za epigenomiko, profesor celične in molekularne medicine na UC San. Diego School of Medicine in član Inštituta Ludwig za raziskave raka na UC San Diego.

“Glavni razlog je, da večina zaporedja človeške DNK, več kot 98 odstotkov, ne kodira beljakovin, in še nimamo genetske kodne knjige, ki bi odklenila informacije, vgrajene v ta zaporedja.”

Z drugimi besedami, to je podobno, kot da poznate naslov poglavja, vendar so preostale strani še vedno prazne.

Prizadevanja za izpolnjevanje praznih mest so bila v veliki meri vključena v tekoča mednarodna prizadevanja, imenovana Encyclopedia of DNK Elements (ENCODE), in vključujejo delo Rena in njegovih sodelavcev. Zlasti so preučili vlogo in funkcijo kromatin, kompleks DNK in beljakovin, ki sestavljajo kromosome v jedru evkariontske celice,

DNK nosi genetska navodila celice. Ključni proteini v kromatinu, imenovani histoni, pomagajo tesno pakirati DNK v kompaktno obliko, ki se prilega celičnemu jedru. (V jedru vsake celice je približno šest metrov DNK in približno 10 milijard milj v vsakem človeškem telesu.) Spremembe v načinu, kako kromatin povezuje DNK skupaj z replikacijo DNK in izražanjem genov.

kasneje delo s podganami, Ren in sodelavci so svojo pozornost usmerili na enocelični atlas kromatina v človeškem genomu.

Test je uporabil na več kot 600.000 ljudeh celice Vzorčeno iz 30 vrst človeških tkiv pri več darovalcih, nato pa te informacije integriramo s podobnimi podatki iz 15 tipov embrionalnih tkiv, da se razkrije status kromatina pri približno 1,2 milijona kandidatnih cis.regulativni element v 222 različnih tipih celic.

“Eden od začetnih izzivov je bil identificirati najboljše eksperimentalne pogoje za tako raznolik nabor vrst vzorcev, zlasti glede na edinstveno sestavo vsakega tkiva in njegovo občutljivost na homogenost,” je povedal soavtor študije Sebastian Preisel, dr. je rekel. Cell Genomics v Centru za epigenomiko UC San Diego, skupnem raziskovalnem centru, ki je opravil teste.

Cis-regulacijski elementi so regije nekodirajoče DNK, ki nadzorujejo transkripcijo (kopiranje segmenta DNK v RNA) sosednjih genov. Transkripcija je bistven proces, ki pretvarja genetske informacije v dejanja.

Soavtor študije Kyle Jay je dejal: “Študije v zadnjem desetletju so pokazale, da so variacije zaporedja nekodirajoče DNK glavni gonilnik večgenskih lastnosti in bolezni, kot so sladkorna bolezen, Alzheimerjeva bolezen in avtoimunske bolezni v človeški populaciji.” Goulton, Ph.D., docent na Oddelku za pediatrijo na UC San Diego School of Medicine.

“Nova paradigma, ki pomaga razložiti, kako te nekodirajoče variante prispevajo k boleznim, kaže, da te spremembe zaporedja motijo ​​delovanje transkripcijskih regulativnih elementov in z boleznijo povezanih tipov celic, kot so nevroni, imunske celice in imunske celice.” ali povzročajo disregulacijo gena. izražanje v epitelijskih celicah,” je povedal soavtor dr. Kai Zhang, podoktorski sodelavec na Oddelku za celično in molekularno medicino. “Glavna ovira za odklepanje funkcije nekodirajočih variant tveganja pa je pomanjkanje zemljevidov transkripcijskih regulativnih elementov, specifičnih za tip celice.” človeški genom,

Ren je dejal, da nove ugotovitve identificirajo tipe celic, ki so pomembne za simptome bolezni, za 240 multigenskih lastnosti in bolezni ter pojasnjujejo tveganje nekodiranih različic.

“Verjamemo, da bo ta vir olajšal preučevanje mehanizmov v širokem spektru človeških bolezni v prihodnjih letih.”

Preisl je dejal, da bo atlas kromatina znanstveni skupnosti omogočil razlikovanje med tipi celic, specifičnimi za tkivno okolje, ki se nahajajo v številnih tkivih, kot so fibroblasti, imunske celice ali endotelijske celice.


Vpogled v delovanje dejavnikov tveganja pri bolezni koronarnih arterij, specifičen za tip celice


več informacij:
Kai Zhang et al, Enocelični atlas dostopnosti kromatina v človeškem genomu, soba (2021). DOI: 10.1016/j.cell.2021.10.024

Podatki o reviji:
soba

Citiranje: Illuminating Dark Matter in Human DNK (2021, 12. november) Pridobljeno 13. novembra 2021 s https://phys.org/news/2021-11-illuminating-dark-human-dna.html

Ta dokument je predmet avtorskih pravic. Nobenega dela ni dovoljeno reproducirati brez pisnega dovoljenja, razen za pošteno uporabo za namen osebnega študija ali raziskovanja. Vsebina je na voljo samo v informativne namene.

READ  Naslednje fazno odstopanje za uvedbo cepiva proti COVID-19 iz CDC v Teksasu - NBC 5 Dallas-Fort Worth

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja

Read also x