「Nature」生命科学“登月计划”再进一步!MIT绘制迄今最全面人类表观基因组综合图谱

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linshi
2021年6月9日12:27:46「Nature」生命科学“登月计划”再进一步!MIT绘制迄今最全面人类表观基因组综合图谱已关闭评论 5 次浏览 1377字阅读4分35秒

导言:二十年前,人的基因组中仅有1.5%的序列是负责蛋白质编码的,其余的98.5%的序列可能都是“垃圾”。非编码DNA片段在发育和基因调控中起着至关重要的作用。非编码DNA的最全面的图谱,并于2021年2月3日发表于国际顶级期刊833个组织和细胞类型,比以前涵盖的范围有了显著的增加。研究人员还确定了控制特定生物程序的调控元件组,他们发现了与540个特定性状相关的约30000种

导言:二十年前,人的基因组中仅有1.5%的序列是负责蛋白质编码的,其余的98.5%的序列可能都是“垃圾”。非编码DNA片段在发育和基因调控中起着至关重要的作用。非编码DNA的最全面的图谱,并于2021年2月3日发表于国际顶级期刊833个组织和细胞类型,比以前涵盖的范围有了显著的增加。研究人员还确定了控制特定生物程序的调控元件组,他们发现了与540个特定性状相关的约30000种的潜在作用机制。基因注释,还具有非编码注释,同时还具有了模块、上游调节器、下游靶标、致病突变,以及对这些致病突变的解释。”此外,研究人员已将其所有数据公开提供给更广泛的科学界使用。表观遗传调控组蛋白修饰、DNA甲基化以及特定DNA片段的螺旋化程度。EpiMap(多注释项目的表观基因组整合)建立在多个大规模图谱联盟的数据基础上(包括ENCODE、NIH Roadmap Epigenomics和Genomics of Gene Regulation)。833个生物样本,代表了不同的组织和细胞类型,每个样本都有一个稍有不同的表观基因组标记,因此很难完全整合多个联合体的数据。随后,他们将相似标记和生物样本的可用数据结合起来,填写了缺失的数据集,并使用833个生物样本的10000个标记的结果概要来研究基因调控和人类疾病。超过200万个增强子位点,仅覆盖每个生物样品的0.8%,总共覆盖了基因组的13%。他们根据活动模式将它们分为300个模块,并将它们与它们控制的生物过程、控制它们的调控因子以及介导这种控制的短序列联系起来。研究人员还预测了330万个控制元件和它们所针对的基因之间的联系,这是基于它们的协同活动模式,代表了迄今为止人类基因组中最完整的电路。与疾病的联系常见基因突变。12万个突变,但其中只有7%位于蛋白质编码基因内,剩下93%位于非编码DNA区域。成块遗传的,因此很难在每个疾病相关区域的数十个突变中找出致病突变。此外,非编码突变可以在很远的距离内起作用,有时甚至在数百万个核苷酸之外,因此很难找到它们的靶基因。它们还具有极强的动态性,很难知道它们在哪个组织中起作用。此外,了解其上游调节器也仍然是一个未解决的问题。30000多个非编码GWAS突变提供潜在机制的见解。研究人员发现,与同一性状相关的突变倾向于在与该性状生物学相关的特定组织中富集。例如,与智力相关的基因突变存在于大脑活动的非编码区域,而与胆固醇水平相关的变异则存在于肝脏活动的区域。某些性状或疾病会受到在许多不同组织类型中活跃的增强子的影响。例如,他们发现与冠心病(CAD)相关的遗传变异在脂肪组织、冠状动脉和肝脏等许多组织中都很活跃。今日视频内容推荐

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