37% генів активується по-різному у чоловіків і жінок
Велике дослідження підкреслює відмінності у експресії генів між статями, що може пояснити, наприклад, чому чоловіки та жінки по-різному реагують на наркотики або більш-менш сприйнятливі до деяких захворювань. Новий крок до персоналізованої медицини відповідно до статі ?
Це результат титанічної роботи, яка щойно з’явилася в огляді Наука 10 вересня. Дослідження, що висвітлює відмінності в експресії генів між статями, є частиною набору з 15 статей, опублікованих консорціумом GTEx (Genotype-Tissue Expression), кульмінацією десятирічних зусиль, що фінансуються Національним інститутом охорони здоров'я (NIH). ). Цей проект GTEx спрямований на створення всебічного державного ресурсу для вивчення експресії та регуляції генів у кожній тканині.
Епігенетика: експресія гена настільки ж важлива, як і сам ген
Коли ми думаємо про генетику, ми часто міркуємо відповідно до відсутності або присутності певного гена. Однак відмінності у фенотипі та багатьох біологічних факторах (вага, захворювання, старіння, рівень цукру в крові) також тісно залежать від способу використання клітинами генів (епігенетика). Таким чином, певні гени часто залишаються в значній мірі інактивованими. Ці варіації виразів називаються "транскриптом" (див. Рамку).
Ти знав ?
Що таке транскриптом? Ген містить код ДНК, який можна прочитати і переписати у функціональні білки. Це робиться шляхом генерування ланцюга РНК із ДНК-коду, який служить орієнтиром для отримання білка. Чим активніший ген, тим більше РНК і, отже, білка він виробляє. Це кількість і якість РНК, що називається транскриптомом, і яка використовується для вимірювання генної активності.
Таким чином, відмінності між статями, які зазвичай приписують гормонам і статевим хромосомам, значною мірою зумовлені цим відомим транскриптомом. 37% людських генів мають диференційоване вираження залежно від того, чоловіком ви чи жінкою, повідомляється у дослідженні Science. У 44 проаналізованих типах тканин від 1,3 до 12,9% генів активуються по-різному. Якщо останні в основному розташовані на Х-хромосомі, вони представляють лише 4% генів, що експресують себе по-різному, решта розподіляється по звичайних хромосомах. Більшість виявлених ефектів спостерігається в тканинах молочної залози, а потім у м’язах, шкірі та жировій тканині. .
Ліки, вага при народженні та облисіння
Вчені виявили 58 нових зв'язків між експресією генів та характеристиками людей, такими як кров'яний тиск, рівень холестерину та ризик раку молочної залози. Отже, ген CYP450, який впливає на поглинання людських препаратів у печінці, експресується у багатьох тканинах із диференційованою статтю. Це може пояснити, чому деякі ліки ефективніші у чоловіків, ніж у жінок (або навпаки). У жінок генетична регуляція CCDC88 тісно пов'язана з прогресуванням раку молочної залози, а активність гена HKDC1 корелює з вагою при народженні (шляхом зміни метаболізму глюкози в печінці вагітних). У чоловіків генетична регуляція DPYSL4 пов'язана з відсотком жиру в організмі, а CLDN7 - з вагою при народженні. Дослідники також виявили зв'язок між експресією гена C9orf66 та облисінням чоловічої статі.
Варіації між особами, більш значні, ніж між статями
Ці 37% варіацій можуть здатися важливими, але насправді їх наслідки відносно обмежені, загартують автори. Ці відмінності особливо маскуються набагато більш суттєвими варіантами між індивідами. Дослідники також намагалися передбачити стать людини за їх транскриптомом і не досягли остаточного результату. Ще одне обмеження: зразки в основному взяли чоловіки (67,1%) та кавказького типу (85%). Суб'єкти також переважно старші 50 років, а це означає, що на експресію їх геному могли впливати фактори навколишнього середовища. Отже, це миттєвий огляд, який не обов’язково відображає відмінності протягом життя.
Перша карта людського епігенома розкриває секрети ДНК
Стаття AFP опублікована 21.02.2015
Епігеном людини відповідає набору модифікацій, які втручаються в регуляцію генів. Оскільки, на відміну від генетичної спадщини, епігеном мінливий. Він також відіграє важливу роль у появі та розвитку захворювань. Група вчених опублікувала найбільш вичерпні на сьогодні дані про ці зміни у середу, 18 лютого.
Представлені як перша вичерпна карта епігеному великої кількості клітин людини, дані можна знайти приблизно в 20 дослідженнях, опублікованих одночасно в науковому журналі Nature, дослідниками, які беруть участь у великій програмі Epigenomics. Він був запущений в 2006 році Американським національним інститутом охорони здоров’я.
Провівши секвенування геному людини, який залишається глобально ідентичним протягом усього життя, вчені хотіли зрозуміти, як на активацію генів може впливати наш раціон або наше середовище.
Механізм включає епігенетику: певні ділянки ДНК дійсно націлені, зокрема, за допомогою процесу, званого «метилювання», який призводить до зменшення або навіть загасання експресії гена. Однак багато невизначеностей залишається навколо задіяних процесів, але дослідники все більше переконуються, що вони відіграють важливу роль у таких патологіях, як рак, аутизм, хвороба Альцгеймера або у старінні.
ДНК-сміття, запорука молекулярної активності
Дослідження, опубліковані в середу, 18 лютого, зокрема описують епігеном 111 типів серцевих, м'язових, печінкових, дерматологічних та фетальних клітин. Гени представляють ледь 1,5% геному людини. Решта довгий час вважалася некодирующей ДНК. Однак нещодавні відкриття показали, що ця ДНК, яку поспіхом називають "сміттєвою ДНК", насправді може зіграти важливу роль у регуляції генної активності.
"Це є значним прогресом у постійних зусиллях, щоб зрозуміти, як три мільярди літер у книзі ДНК людини можуть спричинити найрізноманітніші молекулярні дії", - зазначає Френсіс Коллінз, керівник Американського національного інституту охорони здоров'я (NIH), який бере участь у Програма епігеноміки.
Дослідники Гарвардської медичної школи в штаті Массачусетс, США, показали, що унікальний генетичний підпис ракової клітини може бути використаний для ідентифікації вихідної клітини пухлини. Інші дослідники досліджували епігенетичний слід хвороби Альцгеймера у мишей, тоді як дослідники з Імперського коледжу в Лондоні, Великобританія, виявили 34 гени, що відіграють роль при астмі та алергії. .
"Не тільки генетичний код може впливати на хворобу", - сказав Вільям Коксон, професор Імперського коледжу, вважаючи, що спосіб читання генів може зіграти ще більш важливу роль.