ENCODE

ENCODE е енциклопедията на елементите на ДНК. Енкод стартира през 2003 г., за да идентифицира всички функционални елементи (работни битове) в човешкия геном. Работата е извършена от над 400 учени в 32 лаборатории в САЩ, Обединеното кралство, Испания, Сингапур и Япония. Техните открития бяха публикувани в 30 статии със свободен достъп в три списания: Nature, Genome Biology и Genome Research. Това е най-подробният анализ на човешкия геном до момента.

Опростено описание на основните им констатации е следното:

  1. Само 1% от генома кодира протеини. Това са около 21 000 гена.
  2. 70 000 последователности се кодират в "промоторни" области. Те се намират преди гените, където протеините се свързват, за да контролират генната експресия.
  3. Съществуват около 400 000 "усилващи" области, които регулират отдалечени гени.
  4. Съществуват четири милиона генни "превключватели". Това са ДНК последователности, които контролират включването или изключването на гените. Често те се намират на голямо разстояние в генома от гена, който контролират.
  5. Около 80% от генома има определена биохимична функция. Идеята, че по-голямата част от ДНК е "ненужна ДНК", е определено погрешна. "Огромното мнозинство от човешкия геном не кодира белтъци и досега не изглеждаше да съдържа определени генно-регулаторни елементи. Защо еволюцията би поддържала големи количества "безполезна" ДНК, оставаше загадка и изглеждаше разточително. Оказва се обаче, че има основателни причини да се запази тази ДНК. Резултатите от проекта ENCODE показват, че повечето от тези участъци от ДНК крият области, които свързват протеини и РНК молекули, като ги привеждат в позиции, от които те си сътрудничат, за да регулират функцията и нивото на експресия на кодиращите протеини гени".
  6. Еволюцията се дължи както на промени в гените, които кодират протеините, така и на промени в ДНК, която кодира регулаторния контрол.

"Едно от големите предизвикателства в еволюционната биология е да се разбере как разликите в ДНК последователността между видовете определят разликите в техните фенотипове. Еволюционната промяна може да настъпи както чрез промени в кодиращите протеини последователности, така и чрез промени в последователността, които променят генната регулация".

Методите, използвани в работата, включват:

  1. Те изолират и секвенират РНК, транскрибирана от генома.
  2. Те идентифицираха местата за свързване на около 120 транскрипционни продукта.
  3. Те изследват моделите на химичните модификации, направени върху хистоните. Целта е била да се открият области, в които генната експресия се засилва или потиска.
  4. Проведени са 1648 експеримента върху 147 вида клетки.

Новините, свързани с тази работа, са:

Въпроси и отговори

В: Какво е ENCODE?


О: ENCODE е съкращение от Енциклопедия на елементите на ДНК. Тя стартира през 2003 г. с цел да се идентифицират всички функционални елементи (работни битове) в човешкия геном.

В: Кой извърши работата по ENCODE?


О: Работата беше извършена от над 400 учени в 32 лаборатории в САЩ, Обединеното кралство, Испания, Сингапур и Япония.

В: Какво откриха те за човешкия геном?


О: Установиха, че само 1 % от генома кодира протеини, което е около 21 000 гена. Освен това откриха, че 70 000 последователности кодират "промоторни" области преди гените, където протеините се свързват, за да контролират генната експресия; 400 000 "усилващи" области, които регулират отдалечени гени; и четири милиона генни "превключватели", които са ДНК последователности, контролиращи включването или изключването на гените. Освен това е установено, че 80 % от генома има определена биохимична функция.

В: Как са провели изследването си?


О: Използваните методи включват изолиране и секвениране на РНК, транскрибирана от генома; идентифициране на местата за свързване на продуктите на транскрипцията; изследване на моделите на химическа модификация на хистоните, за да се открият областите, в които генната експресия се засилва или потиска; и провеждане на 1648 експеримента върху 147 вида клетки.

В: Какво показват тези изследвания за еволюцията?


О: Това изследване показва, че еволюцията се дължи както на промени в гените, кодиращи протеини, така и на промени в ДНК, кодиращи регулаторен контрол. То също така показва, че еволюционните промени могат да настъпят както чрез промени в последователностите, които променят генната регулация, така и чрез промени в последователностите, кодиращи протеини.

В: Къде са публикувани техните открития?


О: Техните открития са публикувани в 30 статии със свободен достъп в три списания - Nature, Genome Biology и Genome Research.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3