Nature发布迄今为止表观遗传最周全图谱30,000个人类疾病奥林巴斯显微镜为什么出现的缘故原由

标签:发布,迄今,迄今为止,为止,表观,遗传,周全,图谱  2021-2-4 14:46:26  预览

  

二十年前的这个月,第一张人类基因组草图宣布。这一项目带来的重要惊喜是,人们发现只有1.5%的人类基因组由蛋白质编码基因组成。

在曩昔的二十年间,那些最初被认为是“垃圾DNA”的非编码DNA片段被证实在发育和基因调控中起着至关紧张的作用。而在一项最新研究中,麻省理工学院的一组研究人员发布了这种非编码DNA的最周全的图谱。

这张图谱提供了833个组织和细胞奥林巴斯显微镜类型表观基因组标记的深入解释,修饰指示哪些基因在不同类型的细胞奥林巴斯显微镜中打开或关闭,比曩昔涵盖的范围有了明显增长。研究人员还确定了控制特定生物学程序的调控元件组,他们发现了与540个特定性状相关的约30,000种遗传变异的候选作用机制。

这一研究宣布在Nature杂志上,目前研究人员已将其所稀有据公开,提供应更多科研人员使用。

“我们提供的现实上是人类基因组的作用环路。二十年后,我们不仅有了基因,有了非编码DNA解释,而且还有了模块,上游调节因子,下流靶标,疾病奥林巴斯显微镜变种,以及对这些疾病奥林巴斯显微镜变种的诠释,”麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室,文章通信作者Manolis Kellis说。

表观基因调控

表观基因组位于人类基因组的顶层(构成遗传密码的核苷酸序列)之上。表观基因组由化学标记组成,可帮助确定哪些基因在不同时间和不同细胞奥林巴斯显微镜中表达。这些标记包括组蛋白修饰,DNA甲基化以及给定DNA片段的可及性。

Kellis说:“表观基因组学直接读取了我们细胞奥林巴斯显微镜所使用的标记,记住在每种细胞奥林巴斯显微镜类型以及我们身体的每个组织中开启和关闭的内容。它们充当便利贴,荧光笔和下划线的功能” 北京楼体亮化,“表观基因组学使我们可以窥视每个细胞奥林巴斯显微镜在每种细胞奥林巴斯显微镜类型中都标记为紧张的分子,从而了解基因组的现实功能。”

绘制这些表观基因组解释可以揭示遗传控制元件,以及不同元件活跃的细胞奥林巴斯显微镜类型。可以将这些控制元件分组为功能在一路的簇或模块,以控制特定的生物学功能。这些元素中的一些是加强子,与激活基因表达的蛋白质结合,而其他一些则是使基因关闭的阻遏物。

这个新图谱被命名为EpiMap(Epigenome Integration across Multiple Annotation Projects),是基于多个大型图谱联盟(包括ENCODE,Roadmap Epigenomics, and Genomics of Gene Regulation)的数据,将这些数据组合在一路。

研究人员统共组装了833个生物样本,代表了不同的组织和细胞奥林巴斯显微镜类型,每个样本都标有略微不同的表观基因组标记,因此难以完全整合多个数据集,为此,他们通过组合相似标记和生物样品的可用数据百度排名优化,来填写缺失的数据集,使用由此产生的83​​3个生物样品中10,000个标记的纲要来研究基因调控和人类疾病奥林巴斯显微镜。

在EpiMap中,研究人员解释了超过200万个加强子位点(仅覆盖每个生物样品的0.8%,统共覆盖了基因组的13%)。他们根据运动模式将它们分为300个模块,并将它们与控制的生物过程,调控的调节剂以及介导这种控制的短序列基序联系起来。研究人员还根据同等的运动模式展望了330万个控制元件与它们靶向的基因之间的联系,这是迄今为止人类基因组最完备的环路。

疾病奥林巴斯显微镜联系

自从2003年完成人类基因组的最终草案以来,研究人员已经进行了数千项全基因组关联研究(GWAS),揭示了常见的,使携带者容易患有特定的性状或疾病奥林巴斯显微镜的遗传变异。

这些研究已经产生了大约120,000个突变,但是其中只有7%位于蛋白质编码基因内,而剩下的93%位于非编码DNA区域。

但是,因为很多缘故原由西安人事考试网站,非编码突变的举动特别很是难以确定。首先,遗传变异是成块遗传的,因此很难在每个疾病奥林巴斯显微镜相关区域的数十个变异体中分析因果变异。此外,非编码突变可以在很长的距离内起作用,偶然距离数百万个核苷酸很远,因此很难找到它们的靶基因。它们还具有极强的动态性,因此很难知道它们在哪个组织中起作用。最后,了解其上游调节因子也仍然是一个未解决的题目。

在这项研究中,研究人员解决了这些题目,并为30,000多种这些非编码GWAS变体提供候选的机制。研究人员发现,与统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,发现与智力相关的遗传突变位于大脑活跃的非编码区,而与胆固醇水平相关的突变位于肝脏活跃区域。

研究人员还发现,某些性状或疾病奥林巴斯显微镜会受到在很多不同组织类型中活跃的加强子的影响。例如,他们发现与冠心病奥林巴斯显微镜(CAD)相关的遗传变异在脂肪组织,冠状动脉和肝脏以及很多其他组织中均活跃。

Kellis实验室现正与各种合作者合作,在这些全基因组展望的引导下,在特定疾病奥林巴斯显微镜中追求发现。他们正在分析冠状动脉疾病奥林巴斯显微镜患者的心脏组织,阿尔茨海默氏病奥林巴斯显微镜患者的小胶质细胞奥林巴斯显微镜,以及肥胖症患者的肌肉,脂肪和血液,他们基于之前的研究和最新的研究发现展望这些疾病奥林巴斯显微镜。

很多其他实验室也已经在使用EpiMap数据进行多种疾病奥林巴斯显微镜的研究。“我们盼望我们的展望将在工业界和学术界得到广泛应用,帮助阐明遗传变异及其作用机制,将疗法靶向最有盼望的靶标,并帮助加速很多疾病奥林巴斯显微镜的药物开发。”

(生物通)

原文题目:

Regulatory genomic circuitry of human disease loci by integrative epigenomics