Ученые помогают показать связи между генами, тканями тела

В двух похожих статьях, опубликованных в текущем выпуске журнала Nature, исследователи сообщают о самом экспансивном исследовании, когда-либо проводимом о том, как генетические образцы приводят к молекулярным изменениям в определенных тканях. У человеческого тела есть узкоспециализированные органы и ткани, которые функционируют друг совершенно по-другому по сравнению с другом. Каждая ткань затронута различной упорядочивающей ДНК, который важен для понимания процессов болезни.

Одна статья показывает результаты, анализируя связь генома к ткани для генетических вариантов, которые распространены у людей. Вторая бумага обращается к более сложной проблеме предсказания эффектов вариантов, которые найдены в очень немногих людях, или даже в просто единственном человеке.Вариант – место в геноме, где отдельная последовательность ДНК человека четырех биохимикатов – аденина, цитозина, гуанина и тимина – отличается от стандартной человеческой последовательности.Алексис Бэттл, программист в Стае Хека Джонса Хопкинса Разработки, лаборатория которой провела анализ исследования, сказал, что работа – часть длительного усилия, чтобы дать клиницистам и следователям способы понять эффекты генетического профиля в определенных тканях тела.

«Есть много, мы не понимаем о том, как генетические различия затрагивают наши тела и различные болезни», сказало Сражение. Она добавила, что работа над редкими генетическими вариантами «является шагом к пониманию цели личной геномики».Таким образом, исследование перемещается ко дню, когда клиницисты могут определить аномалии в генетическом коде отдельного пациента, которые вызывают болезни.

Это – сложная задача. Из 3 миллиардов пар оснований генома человека – значения «ступенек», сделанных из этих четырех биохимикатов, соединяющих более длинные берега Молекулы ДНК – ученые только характеризовали эффекты небольшого процента.Часть значения исследований, опубликованных по своей природе, заключается в размере образца ткани, который возможен из-за работы GTEx или проекта Выражения Ткани Генотипа, усилие, начатое Национальными Институтами Здоровья в 2010. Проект накопил и проанализировал 7 051 образец ткани от 449 человек.

В исследованиях, о которых сообщают по своей природе, Сражение и ее коллеги использовали образцы 42 типов ткани – включая кровь, печень, живот, сердце, мозг, легкое и поджелудочную железу – от этих 449 человек.Ученые нашли десятки тысяч вариантов, которые имеют обнаружимые эффекты в по крайней мере одной из тканей, которые они изучили.

Эффекты появились как существенные изменения к уровням определенных молекулярных маркеров, включая белки.Исследователи также нашли 112 мест в геноме с эффектами дальнего действия на молекулярные изменения, включая в тканях, где эти эффекты не были ранее обнаружены. Они также показали, что для вариантов, связанных с болезнью, известных от других исследований, смогли обнаружить молекулярные эффекты для приблизительно половины, больше, чем когда-либо показывалось прежде.

«Это важно для понимания механизмов болезни и только возможно через большое количество тканей, доступных в нашем наборе данных», сказало Сражение.В статье о редких разновидностях ученые показали, что эти аномалии значительно способствуют чрезвычайным изменениям в клеточных маркерах на молекулярном уровне. Определенно, в 58 процентах случаев, где у кого-то есть чрезвычайно низкие уровни маркера и 28 процентов случаев, где у них есть чрезвычайно высокий уровень, тот человек также питает редкий генетический вариант, который мог объяснить молекулярное изменение.

Ученые также показали, что их новый аналитический метод обеспечивает способ определить, какие редкие генетические варианты от человека, вероятно, окажут влияние на тела. Метод определяет такие варианты статистически значительно лучше, чем какие-либо существующие методы и мог привести к лучшим генетическим диагнозам в клинических параметрах настройки, сказало Сражение.