Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Mapa ludzkiego transkryptomu
Każda komórka somatyczna naszego ciała posiada identyczny DNA zawierający komplet informacji o całym organizmie. Czym więc różni się erytrocyt od neuronu albo ręka od nogi? Jak to się dzieje, że na podstawie tego samego wzorca powstają tak różne od siebie struktury? Wszystko zależy od tego, które fragmenty DNA są odczytywane w danym punkcie czasu i przestrzeni.

Genom to nie wszystko. Wie o tym każdy, kto kiedykolwiek próbował doszukać się podobieństwa między człowiekiem a myszą, z którą dzielimy 99 % genów. Mało tego – wie o tym każdy, kto próbował doszukać się podobieństwa między własnym okiem a stopą, których DNA jest w 100 % identyczne. Dzieje się tak dlatego, iż na ostateczny fenotyp wpływ ma nie tyle sekwencja genów, co sposób ich ekspresji, czyli procesy transkrypcji i obróbki potranskrypcyjnej.

Międzynarodowy zespół badaczy podjął wyzwanie nakreślenia mapy ludzkiego transkryptomu, czyli charakterystyki profilu ekspresji genów różnych tkanek organizmu, a także różnic osobniczych. Wykorzystano w tym celu dane uzyskane metodą sekwencjonowania mRNA (RNA-seq) zgromadzone w ramach projektu Genotype-Tissue Expression (GTEx). Naukowcy określili specyficzne sygnatury transkryptomiczne decydujące o odmienności poszczególnych rodzajów tkanek. Liczba genów wchodząca w skład dominujących podzbiorów jest stosunkowo niewielka. Jest to szczególnie widoczne w przypadku krwi, gdzie 3 geny hemoglobiny pokrywają 60 % całego transkryptomu tej tkanki. Interesujące jest to, że różnice międzytkankowe na poziomie transkryptomu utrzymują się także po śmierci.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pewna pula genów (niemal 200) jest eksprymowana jedynie w określonych tkankach, z czego 95 % stanowią tzw. tkankowo specyficzne lncRNA (long non-coding RNA) oraz transkrypty unikalne dla jąder. Podobne wyraźne zróżnicowanie profilu ekspresji genów w jądrach (w przeciwieństwie do pozostałych tkanek, także mózgu) obserwuje się między człowiekiem a szympansem.

Badanie wskazuje również na pierwotną transkrypcję jako siłę napędową różnorodności komórkowej i tkankowej. Tzw. splicing, czyli potranskrypcyjna edycja RNA, odgrywa tu rolę uzupełniającą. Wyjątek stanowi mózg, w którym proces splicing’u jest o wiele bardziej skomplikowany.

Zaobserwowano także, że część genów charakterystycznych dla danej tkanki różni się pomiędzy osobami. Największe różnice osobnicze w ekspresji związane są z płcią (753 geny), przynależnością etniczną (374 geny różniące Europejczyków od Afroamerykanów) oraz wiekiem (1993 geny). Wśród genów, których ekspresja w populacji jest zróżnicowana bądź zmienia się z wiekiem, poszukuje się kandydatów związanych z określonymi typami schorzeń.

KOMENTARZE
Newsletter