Команда американских и немецких ученых нашла, что мы отличаемся от каждого больше из-за способа, которым наши гены отрегулированы, такой как, которые являютсявключенный и которые выключены, чем из-за различий среди самих генов: кроме того, кажется, существует так жеизменение среди людей как между людьми и шимпанзе когда дело доходит до регуляции генов.Исследователи из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге, Германия, и Йельском университете и Стэнфордских университетах в США написалиоб их результатах исследования в работе, опубликованной онлайн в Науке 18 марта.После того, как геном человека был упорядочен и издал почти десять лет назад, ученые искали гены, делающие отдельных людейуникальный.Процесс является теперь столь технологически продвинутым, что ученые могут получить геном нескольких человек во фракции времени и стоить его, взял дляпервый геном человека, и мы теперь начинаем понимать намного больше о том, как работают гены.
Но поскольку мы узнаем больше о том, как гены и работы ДНК, мы понимаем, что, возможно, картина более сложна, чем мы вообразили.Команда на этом исследовании, во главе с Яном Корбелем в EMBL и Майклом Снайдером первоначально в Йельском университете и теперь в Стэнфорде, написала, что это становится все более и болееочевидный, что:«Различия в экспрессии гена могут играть главную роль в видообразовании и фенотипическом разнообразии».Таким образом, они решили исследовать различия всего генома в ключевом компоненте экспрессии гена, названной связыванием транскрипционного фактора (TF).
В то время как каждый из нас наследует гены от наших биологических родителей, те гены эффективно «выключены» в нашей ДНК, пока они не транскрибированы вМРНК, процесс, включающий их и таким образом позволяющий им выражать контроль над производством белков.Однако транскрипция генов от ДНК до МРНК самостоятельно отрегулирована белками TF и ключевой ролью того, как они работают, у них есть специальные связанные ДНК области (DBDs), которые свойственны областям ДНК, лежащим рядом с генами, которые они транскрибируют.В очень сыром смысле это походит на белок TF, должен «состыковаться» рядом с геном, прежде чем это сможет начать транскрибировать его.
Эти секции области «стыковки» ДНКне как гены: они не держат инструкции для кодирования белков, но они могут измениться от человека человеку и таким образом влиять, являются ли генывключенный или прочь.Поскольку Корбель объяснил СМИ:«Мы развили новый подход, позволивший нам идентифицировать случаи, где способность белка включить ген или прочь может быть затронута взаимодействиями сдругой белок, фиксируемый в соседнюю область генома."«С ним мы можем начать понимать, где такие взаимодействия происходят, не имея необходимость изучать каждый регулирующий белок там», сказалKorbel.
Команда нашла, что до четверти всех человеческих генов отрегулирована по-другому у различных людей: это – больше, чем наследственная изменчивость средисами гены.Таким образом, даже если у различных людей есть точно та же копия гена, например ORMDL3, который, как думают, влиял на развитие астмы в детях,путем их камеры регулируют ген, может измениться среди них.Они обнаружили, что многие различия происходят из-за того, как белки TF ведут себя из-за различий в упорядочивании ДНК в «состыковывающихся» областяхмежду генами: некоторые различия, включающие только однобуквенное изменение в кодексе ДНК.
Они также нашли изменения, которые они не могли объяснить и предложили, чтобы они могли бы использоваться белками TF, действующими вместе в некотором роде.Наконец, они сравнили информацию, которую они получили на людях с тем из шимпанзе и нашли, что регуляция генов, кажется, варьируется почти какочень среди людей, как это делает между людьми и шимпанзе.
Они пришли к заключению что:«Наши результаты указывают, что много различий в людях и разновидностях происходят на уровне связывания TF и обеспечивают понимание генетических событийответственный за эти различия."Снайдер сказал, что эти открытия могут изменить способ, которым мы думаем о нас и болезнях:«А также ища гены болезни, мы могли начать смотреть на то, как отрегулированы гены, и как отдельные изменения в регуляции генов могливлияйте на реакции пациентов."«Изменение в связывании транскрипционного фактора среди людей».Касовский М, Grubert F, Хеффельфингер К, Hariharan M, Asabere A, СМ Waszak, Habegger L, Rozowsky J, Ши М, городской ОДИН, Гонконг МОЙ, Карцзевский
KJ, Хубер В, СМ Вейссмена, Герштайн МБ, Korbel JO, Снайдер М.Наука, 18 марта
2010 (Epub перед печатью).ДОИ: 10.1126/science.1183621
Источник: европейская лаборатория молекулярной биологии.