Расширенный кодбук определил мотивы связывания ДНК для 177 факторов транскрипции человека
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Исследователи определили специфичность связывания ДНК для 177 факторов транскрипции человека, расширив известный словарь мотивов примерно на 130 новых последовательностей. Мотивы, полученные в результате более 4000 экспериментов in vitro и in vivo, были сильно обогащены в сайтах клеточного связывания и предсказывали экспрессию генов в промоторных регионах. Расширенный кодбук выявил десятки тысяч ранее неизвестных консервативных сайтов связывания по всему геному человека, что стало важным шагом в расшифровке регуляторной ДНК.
Проект Codebook
Исследование 2018 года показало, что более четверти из примерно 1600 известных факторов транскрипции человека не имели установленных ДНК-связывающих мотивов. Большинство этих неохарактеризованных факторов не являются близкими родственниками хорошо изученных белков, что не позволяет предсказать их предпочтения на основе последовательности. Проект Codebook был нацелен на систематическое определение специфичности 332 предполагаемых и малоизученных факторов с использованием нескольких взаимодополняющих методов. Работа включала более 4000 независимых экспериментов in vitro и in vivo, таких как белковые микрочипы и иммунопреципитация хроматина. Полученные данные заполняют серьезный пробел в понимании того, как регуляторная ДНК интерпретируется клеткой.
Результаты определения мотивов
Проект успешно идентифицировал мотивы связывания для 177 из 332 протестированных факторов транскрипции, что составляет 53%. Большинство этих мотивов связаны только с одним белком, расширяя словарь распознавания примерно на 130 уникальных последовательностей. Мотивы были получены в виде матриц позиционных весов, которые количественно описывают предпочтения нуклеотидов в каждой позиции. Важно, что мотивы, определенные in vitro, показали сильное обогащение в сайтах клеточного связывания, что прямо разрешает давние споры об их физиологической релевантности. Эти результаты дают набор высоконадежных последовательностей для сканирования генома на предмет потенциальных регуляторных элементов.
Регуляторный ландшафт генома
С помощью расширенного каталога мотивов исследователи обнаружили десятки тысяч ранее неизвестных консервативных сайтов связывания по всему геному человека. Эти сайты сконцентрированы в промоторных областях генов, и их присутствие предсказывает уровни экспрессии. Новый кодбук предоставляет мощный инструмент для интерпретации некодирующей ДНК, составляющей большую часть консервативной последовательности генома человека. Данные помогут в изучении регуляции генов, интерпретации генетических вариантов и расшифровке функционального значения регуляторных мутаций, связанных с заболеваниями.
Что дальше
Исследовательская группа сделала кодбук общедоступным для использования в геномных исследованиях и клинической интерпретации вариантов. Однако сотни факторов транскрипции человека все еще не имеют экспериментально определенных мотивов, и остается неясным, обладают ли все предполагаемые факторы специфичной к последовательности ДНК-связывающей активностью.
1 источник
Расширенный кодбук определил мотивы связывания ДНК для 177 факторов транскрипции человека
