Часть 1. Аллель-специфичное связывание факторов транскрипции. И. Кулаковский. 26.02.2021

Экспрессия генов на уровне транскрипции у высших эукариот регулируется факторами транскрипции, специфически связывающими характерные участки ДНК в регуляторных районах генов — промоторах и энхансерах.
Сила связывания факторов транскрипции и экспрессия генов под их контролем часто зависит от индивидуальных геномных вариантов соответствующих регуляторных последовательностей. Во многих случаях такие варианты связаны с риском возникновения или тяжелого течения различных заболеваний, в том числе аутоиммунных и онкологических.
Аллель-специфичное (т.е. зависимое от аллеля) связывание факторов
транскрипции предоставляет естественный источник информации о регуляторных вариантах генома.
Во второй части (05.03.2021) будет представлена наиболее полная на сегодня карта аллель-специфичного связывания факторов транскрипции человека (http://adastra.autosome.ru), построенная путем метаанализа результатов нескольких тысяч экспериментов по иммунопреципитации хроматина с последующим глубоким секвенированием (ChIP-Seq).

00:08:00 Интересные факты о некодирующих участках генома: эволюционный отбор бережёт эти участки, изменения в их нуклеотидной последовательности ассоциированы с серьёзными болезнями; зачастую эти нуклеотидные замены наблюдаются в промоторах или энхансерах, которые регулируют транскрипцию генов.

00:12:20 Кодирующие белок участки генома человека - это примерно 1.5% от всего генома, тогда как некодирующие (регулируют транскрипцию кодирующих - промоторы и энхансеры) - 3%. Но, иногда, удивительно часто, энхансеры можно встретить и в кодирующих участках - 00:36:25.

00:14:18 Если надо диагностировать вероятность аутоиммунного заболевания, то следует в первую очередь посмотреть на изменения в нуклеотидной последовательности энхансеров и других некодирующих участков.

00:20:49 Есть термин SNP (Single Nucleotide Polymorphism), a есть SNV (Single Nucleotide Variant): первый обсуждается на уровне популяции (то есть наличие конкретного нуклеотида в конкретном положении встречается часто в популяции), второй - на уровне индивида. SNV - это сугубо личная вещь, эта мутация произошла "вчера", например.

00:30:14 "Великий учёный" Леонард Хофстедтер из "Теории большого взрыва" страдает непереносимостью лактозы: дело в том, что его ген фермента лактазы неправильно регулируется энхансером, который находится в интроне соседнего гена.

00:46:05 Метод ChiP-Seq на службе исследования аллель-специфичного связывания факторов транскрипции.

00:52:45 Всё бы хорошо с точки зрения интерпретации результатов анализа аллель-специфичного связывания, но иногда человеческий геном не диплоидный: лабораторные культуры клеток человека, а также клетки организма такие как кератиноциты, кардиомиоциты, мегакариоциты, гепатоциты.

01:15:30 В следующей серии: как узнать плоидность клеток без микроскопа и что с этим делать, проблема референсного генома или "genome mapping reference bias", а также как регуляция генов влияет на тяжесть протекания коронавирусной инфекции COVID-19 в организме человека.

Скачать видео