Показать меню
13 май 15:48Политика

Составлен каталог сотен тысяч нуклеотидных замен, влияющих на активность генов человека

Составлен каталог сотен тысяч нуклеотидных замен, влияющих на активность генов человека

Ученые из Института белка РАН (Пущино), Института общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН (Москва) и Московского физико-технического института (Долгопрудный) составили каталог геномных вариантов, влияющих на посадку факторов транскрипции в различных типах клеток. Исследование поддержано грантами Российского научного фонда, статья с его итогами опубликована в журнале Nature Communications, кратко об исследовании рассказывается в пресс-релизе РНФ.

Транскрипцией молекулярные биологи называют считывание информации с молекулы ДНК в клеточном ядре. В ходе транскрипции на основе конкретного гена строится молекула РНК, которая поступает из ядра в рибосому, где служит инструкцией для синтеза определенного белка. Но значительная часть генома не содержит генов. Со временем ученые выяснили, что многие такие «некодирующие участки генома» играют тем не менее важную роль в траскрипции. Они служат посадочными площадками для специальных белков — факторов транскрипции, — которые управляют работой генов. Замены нуклеотидов в пределах этих посадочных площадок могут влиять на их взаимодействие с факторами транскрипции и таким образом изменять активность подконтрольных генов, из-за чего развивается ряд патологий.

«Для нас важнейшая цель — выявить тройки "регулятор – ген – тип клеток", связанные с определенной нуклеотидной заменой. Несмотря на то, что регуляция транскрипции изучается уже более 50 лет, сегодня доступна только верхушка айсберга: известна лишь небольшая часть регуляторных вариантов, которые влияют на посадку конкретных факторов транскрипции в определенных типах клеток. Это связано с тем, что эксперименты проводят на культивируемых клетках. С одной стороны, они сохраняют свойства исходных тканей, включая распространенные генетические вариации. С другой стороны, мы сталкиваемся с уникальными особенностями, например, глобально измененной копийностью хромосом, что существенно осложняет статистический анализ», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ Иван Кулаковский, один из авторов статьи, доктор биологических наук, старший научный сотрудник Института белка РАН.

Авторы исследования провели масштабный вычислительный анализ опубликованных экспериментов по картированию взаимодействий регуляторных белков и ДНК. С помощью продвинутого статистического подхода им удалось единым образом проанализировать результаты нескольких тысяч экспериментов для разнообразных типов клеток. Полученная карта содержит сотни тысяч событий так называемого аллель-специфичного связывания, когда разница в один нуклеотид в конкретном участке пары хромосом (аллельный вариант) приводит к тому, что регуляторный белок предпочтительно связывается с одной хромосомой из пары. Сопоставление с данными о генетике различных заболеваний показало: те варианты, которые приводят к потере связывания регуляторного белка (или, наоборот, к связыванию того, который раньше в этом месте не садился), гораздо чаще оказываются вовлеченными в развитие болезни.

«Конечно, мы всё еще на верхушке айсберга, но теперь здесь можно комфортно расположиться и продолжать исследования его подводной части. Наша коллекция далека от полноты, но содержит на порядок больше информации об аллель-специфичных взаимодействиях, чем было известно ранее. Особенно ценными эти данные могут оказаться для медицинских генетиков, которым важно понимать функциональную роль вариантов, расположенных в регуляторных областях генов. Наша карта будет полезна и вычислительным биологам для построения и проверки новых моделей взаимодействия факторов транскрипции и ДНК на основе машинного обучения», — говорит Иван Кулаковский.

По материалам: polit
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Введите два слова, показанных на изображении: *
Лента новостей
Процесс производства резиновой смеси включает в себя несколько этапов16:30Как правильно установить колёса, чтобы не возникло проблем при замене шин00:46«X5 Клуб» выяснил, как россияне сидят на диетах13:04Изменение спроса на загородную недвижимость21:25Компания из России представила продукцию в столице Саудовской Аравии17:06Грант Фонда Юрия Лужкова – важная поддержка для технологических разработок участников «АртПрома»13:26Команда «Магистры» получила грант Фонда Юрия Лужкова за разработку летательного аппарата23:30Креативные идеи и практики: при участии Фонда Юрия Лужкова в Самаре проходит фестиваль «АртПром»13:26Смелый дизайн, лаймовый цвет и динамика: визуальная революция ОТП Банка09:26ОТП Банк провёл в Омске арт-событие с акцентом на наследие Врубеля12:12Фонд Юрия Лужкова вдохновляет новое поколение изобретателей на «АртПроме»20:05200 участников присоединились к программе Академии АртМастерс «Из мастеров в наставники 2.0»16:15Психолог Елена Гриценко-Бринкман рассказала, что происходит за закрытыми дверями психологических консультаций20:44Россияне в мае пахнут шашлыками, а в остальное время фруктами: исследование «X5 Клуба»09:34«Память бесценна». Сеть ломбардов «Сияй» провела акцию в честь 80-летия Победы 19:26Москино и коммуникационное агентство Prophet получили премию «Серебряный лучник»17:43Россия – это не про лавандовый раф: «X5 Клуб» изучил предпочтения россиян в кофе16:56Эксперт «Х5 Клуба» рассказала, как избежать масштабных трат в майские праздники11:31