Показать меню
13 май 15:13Политика

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.

Автор: По материалам: polit
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Введите два слова, показанных на изображении: *
Лента новостей
В Сальвадоре будут майнить Bitcoin на вулканах07:00Правило 20 минут: простая привычка, которая поможет избежать многих проблем со здоровьем06:00Свои и чужие: за кого голосовать на грядущих выборах05:00В США кит целиком проглотил аквалангиста. Мужчина выжил и почти не пострадал02:34Байден рассказал о встрече с Елизаветой II, которая напомнила ему мать02:17Лидеры G7 призвали Россию и Китай прекратить дестабилизацию и уважать права человека23:00«Старые мошеннические приёмы»: Трамп возмутился «дружбой» Макрона и Байдена22:34«Украина в опасности»: Глава администрации Зеленского просит помощи у НАТО20:51В Сальвадоре разрабатывают технологию для майнинга криптовалюты с помощью энергии вулканов19:34Ученые предупредили, что основные симптомы коронавируса изменились19:17«Просто обалдеть»: Президентский полк участвовал в похоронах ветерана СС (ФОТО, ВИДЕО)18:3423-летний хоккеист ранен в шею в Москве (ВИДЕО)16:17Почему в Германии хотят оштрафовать и запретить Telegram15:00Неслыханно: НАТО может отказаться от размещения в Европе ядерных ракет12:51«Катастрофа»: в Раде предрекли сильный удар по каждому украинцу (ВИДЕО)10:51Байден передаст Путину «жёсткий сигнал»08:51Путин жёстко заткнул рот западным пропагандистам06:34Путин меняет украинскую стратегию02:51Большое интервью Суркова о будущем Донбасса и России (ВИДЕО)01:51На Украине пропал высокопоставленный офицер с высочайшей «секретностью» — подозревают его бегство в Россию22:17