Сравнение сосредоточено на генетических и биохимических процессах, регулирующих активность генома у людей и мышей. Ученые обнаружили, что в целом системы контроля активности генома у этих двух видов очень похожи и сохранились с течением времени. Однако они также обнаружили определенные различия в ДНК и паттерны экспрессии генов, которые не являются общими. «Обнаружение этих сходств и изучение аспектов биологии мышей, которые могут отражать биологию человека, позволяет нам лучше подойти к изучению человеческих болезней», — утверждает Бинг Рен, один из основных авторов Консорциума ENCODE и лектор по молекулярной биологии. и клеточная медицина в Калифорнийском университете в Сан-Диего.
«Мышь — одна из наиболее часто используемых моделей для изучения биологии человека, и мы используем ее для создания моделей человеческих болезней и тестирования новых лекарств и методов лечения. Наше исследование имеет большое значение для подтверждения полезности этой модели на животных и обеспечивает огромную поддержку для его использование при заболеваниях человека. Мы обнаружили, что у этих двух видов есть много хорошо сохранившихся клеточных процессов, например, в эмбриональном развитии.
Понимание этих сходств позволит нам проводить более точные исследования биологии человека », — объясняет Родерик Гиго. , один из главных исследователей, вовлеченных в работу, и координатор программы биоинформатики и геномики в CRG.Исследователи сравнили различные процессы, участвующие в экспрессии генов, такие как транскрипция генов и модификация хроматина, и повторили это в разных тканях и типах клеток как у людей, так и у мышей. «Наша лаборатория принимала участие в анализе группы РНК или транскриптома, полученной в результате транскрипции, процесса считывания инструкций в генах. Мы обнаружили, что транскриптом человека и мыши содержит как сохраненные, так и расходящиеся элементы.
Неожиданно мы обнаружили что различия между видами кажутся больше, чем между тканями, когда изначально мы думали, что активность генов в одних и тех же тканях будет схожей ", — добавляет Алессандра Брески, один из первых соавторов основной работы, опубликованной в Nature, и исследователь в лаборатории Родерика Гиго в CRG.Проект дает понять, что существует множество вариантов достижения экспрессии генов. Сравнивая эти два генома, они также обнаружили, что существует общий «язык», который клетки используют на молекулярном уровне, но который в то же время чрезвычайно гибок и сильно варьировался на протяжении эволюции. Например, если бы мы использовали аналогию с электрическими цепями, мы бы нашли кабели, вилки, переключатели и т.д. механизмы, управляющие работой, основаны на тех же методах и доступных ресурсах.
Дополнительное исследование, которое в настоящее время доступно на сайте bioRxiv, под руководством исследователей из CRG и лаборатории Колд-Спринг-Харбор подчеркивает тот факт, что значительная часть генов человека и мышей сохраняла практически постоянную экспрессию на протяжении всей эволюции в тканях и различных органах. Кроме того, исследователи количественно определили уровень сохранения экспрессии этого гена между людьми и мышами.
Это позволяет идентифицировать те гены, которые имеют одинаковую экспрессию у двух видов и для которых мышь представляет собой хорошую модель биологии человека.«ENCODE — это живой проект, и создаваемые карты постоянно обновляются и улучшаются, с добавлением информации о новых типах клеток и тканей или новых дополнительных анализах генома.
Мы надеемся, что проект сможет и дальше предоставлять эти данные в том виде, в каком он был до теперь, сделав его доступным для всех и лечив его систематическим и последовательным образом », — заключает доктор Гиго, единственный главный исследователь в Европе, принимавший участие в этой работе.