Проект ENCODE 3 подробно описывает внутреннюю работу генома человека и мыши.

Проект « Энциклопедия элементов ДНК» (ENCODE) – это всемирная попытка понять, как функционирует геном человека. По завершении своей последней фазы проект ENCODE добавил миллионы «переключателей» ДНК-кандидатов из геномов человека и мыши, которые, по-видимому, регулируют, когда и где включаются гены, и новый реестр, который назначает часть этих переключателей ДНК. к полезным биологическим категориям. Проект также предлагает новые инструменты визуализации для помощи в использовании больших наборов данных ENCODE.

Последние результаты проекта были опубликованы в Nature , а также 13 дополнительных углубленных исследований, опубликованных в других крупных журналах. ENCODE финансируется Национальным институтом исследования генома человека, входящим в состав Национальных институтов здравоохранения.

«Основным приоритетом ENCODE 3 была разработка средств обмена данными из тысяч экспериментов ENCODE с более широким исследовательским сообществом, чтобы помочь расширить наше понимание функции генома», – сказал директор NHGRI Эрик Грин, доктор медицины, доктор философии. «Инструменты поиска и визуализации ENCODE 3 делают эти данные доступными, тем самым продвигая усилия в области открытой науки».

Чтобы оценить потенциальные функции различных участков ДНК, исследователи ENCODE изучили биохимические процессы, которые обычно связаны с переключателями, регулирующими гены . Этот биохимический подход – эффективный способ быстро и всесторонне изучить весь геном. Этот метод помогает найти области в ДНК, которые являются «кандидатами в функциональные элементы» – участки ДНК, которые, как предполагается, являются функциональными элементами на основе этих биохимических свойств. Затем кандидаты могут быть протестированы в дальнейших экспериментах для выявления и характеристики их функциональной роли в регуляции генов .

«Ключевой проблемой в ENCODE является то, что разные гены и функциональные области активны в разных типах клеток», – сказала Элиза Фейнголд, доктор философии, научный советник по стратегическому внедрению в Отделе геномных наук NHGRI и руководитель ENCODE для институт. «Это означает, что нам нужно протестировать большое и разнообразное количество биологических образцов, чтобы работать над каталогом возможных функциональных элементов в геноме».

Значительный прогресс был достигнут в характеристике генов , кодирующих белок , которые составляют менее 2% генома человека. Исследователи гораздо меньше знают об остальных 98% генома, включая то, сколько и какие его части выполняют другие функции. ENCODE помогает восполнить этот значительный пробел в знаниях.

Человеческое тело состоит из триллионов клеток, состоящих из тысяч типов клеток. Хотя все эти клетки имеют общий набор инструкций ДНК, разные типы клеток (например, сердца, легких и мозга) выполняют разные функции, по-разному используя информацию, закодированную в ДНК. Области ДНК, которые действуют как переключатели для включения или выключения генов или настройки точных уровней активности генов, помогают управлять образованием различных типов клеток в организме и управлять их функционированием при здоровье и болезнях.

Во время недавно завершившейся третьей фазы ENCODE исследователи провели около 6000 экспериментов – 4834 на людях и 1158 на мышах, – чтобы пролить свет на детали генов и их потенциальных регуляторов в соответствующих геномах.

Исследователи ENCODE 3 изучали развивающиеся эмбриональные ткани мышей, чтобы понять график различных геномных и биохимических изменений, которые происходят во время развития мыши. Мыши, благодаря своему геномному и биологическому сходству с людьми, могут помочь нам в понимании биологии человека и болезней.

Эти эксперименты на людях и мышах проводились в нескольких биологических контекстах. Исследователи проанализировали, как химические модификации ДНК, белки, которые связываются с ДНК, и РНК (сестринская молекула ДНК) взаимодействуют для регулирования генов. Результаты ENCODE 3 также помогают объяснить, как вариации в последовательностях ДНК за пределами областей, кодирующих белок, могут влиять на экспрессию генов, даже генов, расположенных далеко от конкретного варианта.

«Данные, полученные в ENCODE 3, значительно улучшают наше понимание генома человека» , – сказал Брентон Грейвли, доктор философии, профессор и заведующий кафедрой генетики и геномных наук в UCONN Health. «Проект добавил невероятную разрешающую способность и ясность для предыдущих типов данных, таких как ДНК-связывающие белки и хроматиновые метки, а также новых типов данных, таких как дальнодействующие взаимодействия ДНК и взаимодействия белок-РНК».

В качестве новой функции исследователи ENCODE 3 создали ресурс с подробным описанием различных типов участков ДНК и их соответствующих функций-кандидатов. Инструмент веб-называется SCREEN позволяет визуализировать данные , подтверждающие эти интерпретации.

Проект ENCODE начался в 2003 году и представляет собой обширное совместное исследовательское усилие с участием групп в США и за рубежом, в которое входят более 500 ученых с разным опытом. Он основан на десятилетиях исследований регуляции генов, проводимых независимыми исследователями по всему миру. Исследователи ENCODE создали ресурс сообщества , гарантирующий, что данные проекта доступны любому исследователю для его исследований. Эти усилия в области открытой науки привели к более чем 2000 публикаций исследователей, не использующих ENCODE, которые использовали данные, полученные в рамках проекта ENCODE.

«Это показывает, что энциклопедия широко используется, к чему мы всегда стремились», – сказал доктор Файнгольд. «Многие из этих публикаций связаны с болезнями человека, что свидетельствует о ценности ресурса для связи основных биологических знаний с исследованиями в области здравоохранения».

услуги нутрициологаАвтор сайта и статей: Наталья Степанова, нутрициолог-психолог, консультант по питанию и коррекции веса. Подробнее обо мне

Я в соц. сетях: Vk, Instagram.

Рейтинг
Еще статьи нутрициолога:
Adblock
detector