Գիտնականները հրապարակել են մարդու բջիջների կողմից ԴՆԹ-ի ընթերցման ամենաընդգրկուն կատալոգը

Գիտնականների միջազգային թիմը հրապարակել է մարդու բջիջների կողմից գենետիկական հրահանգների մեկնաբանման մինչ օրս ամենաընդգրկուն կատալոգը՝ քարտեզագրելով հարյուրավոր տրանսկրիպցիոն գործոնների ԴՆԹ-կապող նախապատվությունները և բացահայտելով, թե ինչպես են քիմիական ձևափոխումները վերափոխում այդ փոխազդեցությունները:

Կոդերի գիրքը

Տորոնտոյի համալսարանից Թիմոթի Հյուզի ղեկավարությամբ և օգոստոսի 4-ին Nature ամսագրում հրապարակված հետազոտությունը համատեղել է հինգ փորձարարական հարթակներ և հաշվարկային վերլուծություններ՝ բնութագրելու 332 տրանսկրիպցիոն գործոններ, որոնք սպիտակուցներ են և կապվում են ԴՆԹ-ի հատուկ հաջորդականություններին՝ վերահսկելու գեների ակտիվությունը: Թիմը կատարել է ավելի քան 4800 փորձ և բացահայտել 177 նախկինում վատ բնութագրված տրանսկրիպցիոն գործոնների ԴՆԹ-կապող մոտիվներ՝ մարդու գեների կարգավորման հայտնի բառապաշարին ավելացնելով մոտ 130 տարբեր մոտիվ:phys+2

Արդյունքը մի ռեսուրս է, որը հետազոտողներն անվանում են «Կոդերի գիրք» (Codebook): Դրա ավարտով մարդու 1421 տրանսկրիպցիոն գործոններ այժմ կապված են ԴՆԹ-կապող մոտիվի հետ: Մարդու գենոմը պարունակում է ընդհանուր առմամբ մոտ 1600 տրանսկրիպցիոն գործոն, ինչը նշանակում է, որ կատալոգն այժմ ընդգրկում է այդ կարգավորող սպիտակուցների ճնշող մեծամասնությունը:biorxiv+1

«Մեր գենոմները պարունակում են կյանքի հրահանգները, սակայն այն հասկանալը, թե ինչպես են բջիջներն իրականում կարդում այդ հրահանգները, մնում է կենսաբանության գլխավոր մարտահրավերներից մեկը», — ասել է EPFL-ից Բարտ Դեպլանկեն՝ հետազոտության համահեղինակը: «Այս աշխատանքը մեզ շատ ավելի է մոտեցնում գեների արտահայտումը վերահսկող սպիտակուցների ամբողջական բառարանին»:miragenews+1

Քիմիական շերտ ԴՆԹ-ի վրա

Nature Communications-ում հրապարակված ուղեկցող հոդվածում Դեպլանկեի թիմը ներկայացրել է meSMiLE-seq մեթոդը՝ միկրոֆլյուիդային մեթոդ, որը միաժամանակ համեմատում է, թե ինչպես են տրանսկրիպցիոն գործոնները կապվում մեթիլացված և չմեթիլացված ԴՆԹ-ի հետ: Հետազոտողներն ուսումնասիրել են 114 տրանսկրիպցիոն գործոն և ստացել 48-ի կապող մոդելները: Դրանցից 14-ը ցույց են տվել ավելի մեծ կապվածություն մեթիլացված ԴՆԹ-ի նկատմամբ, իսկ 13-ը՝ նվազած կապվածություն:biorxiv+2

«ԴՆԹ-ի մեթիլացումը պարզապես չի միացնում կամ անջատում գեները», — ասել է հետազոտության առաջին հեղինակ Անտոնի Գրալակը: «Այն փոխում է այն, թե ինչպես է մեկնաբանվում գենոմը: Մեր աշխատանքը ցույց է տալիս, որ շատ տրանսկրիպցիոն գործոններ արդյունավետորեն կարդում են տեղեկատվության լրացուցիչ շերտ, որը գտնվում է ԴՆԹ-ի հաջորդականության վերևում»:phys

Հետևանքները հիվանդությունների հետազոտման համար

Երկու հետազոտությունները միասին առաջարկում են գեների կարգավորման ավելի ամբողջական պատկեր: «Կոդերի գիրքը» հաստատում է, թե որտեղ կարող են տրանսկրիպցիոն գործոնները կապվել միայն ԴՆԹ-ի հաջորդականության հիման վրա, մինչդեռ meSMiLE-seq աշխատանքը ցույց է տալիս, թե ինչպես են քիմիական նշանները հետագայում փոփոխում այդ ճանաչումը: Համագործակցությունը ներգրավել է ավելի քան երկու տասնյակ հաստատություններ Հյուսիսային Ամերիկայից, Եվրոպայից և Ռուսաստանից:miragenews

Տորոնտոյի համալսարանի տվյալներով՝ բացահայտումները լույս են սփռում մարդու գենոմում նախկինում անհայտ տասնյակ հազարավոր կապող կայքերի վրա: Դեպլանկեն նշել է, որ աշխատանքը կարող է բարելավել գիտնականների կողմից հիվանդությունների հետ կապված գենետիկական տարբերակների մեկնաբանումը և օգնել բացատրել, թե ինչու են նույնական ԴՆԹ հաջորդականությունները տարբեր կերպ գործում բջիջների տեսակների միջև՝ հարցեր, որոնք կենտրոնական են զարգացման, ծերացման և քաղցկեղի ըմբռնման համար:actu.epfl+2