Med en $ 5 miljoner, fem år federala bidraget, The Johns Hopkins University School of Medicine är att fastställa vad som tros vara den första universitetsbaserade forskningscenter ägnas åt att studera epigenetik, ett arbete som kommer att sätta scenen för att lära sig så mycket om våra epigenetik som Human Genome Project undervisade om den sekvens av byggstenar som utgör våra gener.
Mycket som våra genetiska sekvensen överförs från förälder till barn, är epigenetiska "märken" som sitter på våra gener också ärvt. Dessa "märken", vanligtvis små metylgrupper, är kopplade till gener "samman och förmedla information, såsom att identifiera vilken förälder genen kom ifrån. Den markerar också normalt slår gener på eller av. Men precis som förändringar i gener "sekvenser kan orsaka sjukdomar som cancer, vinst eller förlust av epigenetiska märken kan också, genom att felaktigt vrida gener på eller av.
"Epigenetik kan vara lika viktig i vissa villkor, eller att bidra till risken att utveckla vissa villkor, eftersom den genetiska sekvensen i andra fall", säger Andrew Feinberg, MD, King Fahd professor i medicin och huvudprövare i epigenetik bidraget. "Epigenetik inte ligger till grund för alla mänskliga sjukdomar, men vi definitivt behöver utveckla tekniken för att räkna ut när och var epigenetiska förändringar påverkar hälsa och sjukdom."
Feinberg, som banat väg för studiet av epigenetik i cancer, kommer att leda det nya centret för Epigenetik av gemensamma mänskliga sjukdomar vid Johns Hopkins, som finansieras av National Human Genome Research Institute och National Institute of Mental hälsa. Genom centrets bidraget Feinberg och hans kollegor kommer först att utveckla verktyg för att skapa omfattande information om epigenetik och sedan använda denna information för att studera autism och bipolär sjukdom. Den epigenetiska information och teknik kommer också att finnas tillgängliga för forskare undersöker andra villkor.
"Att ha den mänskliga DNA-sekvens är bara första steget i vår strävan att förstå komplexiteten i biologiska system i kroppen. Epigenetiska effekter utan tvekan spelar en viktig biologisk roll, och att lära mer om dessa effekter är avgörande för att dechiffrera mysterier av mänskliga hälsa och sjukdom. Så vi glada att Johns Hopkins har dragit ihop den här världsklass team av forskare för att flytta detta viktiga område framåt ", säger NHGRI direktör Francis S. Collins, MD, Ph.D.
Det ambitiösa Hopkins Center är den nionde bidraget finansieras genom NHGRI talet och NIMH Center for Excellence in Genome Science-programmet, och den första att fokusera på epigenetik.
"Detta centrum speglar en trend i Hopkins till förskjutning mot tvärvetenskaplig forskning, verkligen dra ihop dem som arbetar på problem, oavsett avdelning tillhörighet, att ta itu med viktiga grundläggande frågor vars svar kommer att öka människors hälsa", säger Chi Dang, MD, Ph D., vice dekanus för forskning vid Johns Hopkins School of Medicine. Han tillägger att Hopkins Institutet för Cell Engineering och Institutet för Basic biomedicin är både föra en sådan tvärvetenskaplig forskning modeller.
Med tanke på dess egen "tvärvetenskaplig" status ska centret bli större än Feinberg laboratorium ensam. Bland de viktigaste aktörerna är 15 andra forskare från Hopkins och andra ställen vars arbete och samarbeten kommer att bli avgörande för centrets framgångar.
"Som vi studerat epigenetik i cancer, stod det klart att vi behövde" genomicize "epigenetik, att verkligen utreda frågan bredare än att bara dess roll i cancer", säger Feinberg. "Detta centrum är en första, mycket viktigt steg mot att skapa en övergripande bild av epigenetik och dess roll i människors hälsa."
Först i mitten forskarnas att göra-lista är utveckling av teknik för att påskynda identifieringen av epigenetiska märken och deras platser i arvsmassan och sedan anpassa dessa metoder för att undersöka olika delar av genomet och många prover på en gång.
Nästa, med Johns Hopkins kollegor och medarbetare från ett tyskt företag som heter Epigenomics, isländska Heart Foundation och Pennsylvania State University, kommer dessa nya tekniker användas för att undersöka hela epigenomes för särskilda grupper av människor att jaga ledtrådar till mänskliga sjukdomar. De första grupperna som skall analyseras kommer att familjer - åtminstone en "trio" av föräldrar och barn - från två Johns Hopkins grupper studera den genetiska basen för autism och bipolär sjukdom, och från den 30-åriga insats av den isländska Heart Foundation .
"Island är inte mycket annorlunda från norra Europa i fråga om genetisk mångfald, men organisationer som den isländska Heart stiftelsen skryta stor dokumentation av släktskap, medicinsk historia och noggranna och kvantitativa läkarundersökning för att gå med blod-och vävnadsprover", säger Feinberg. "Det finns stort vetenskapligt värde i vad de har och vad de gör."
Framför allt pekar Feinberg att forskare vid IHF uppfann hög genomströmning, kvantitativa fenotypning - förmågan att snabbt bedöma den biologiska egenskaper och egenskaper som härrör från genetiska, epigenetiska och miljöpåverkan. Med IHF information och prover kommer Feinberg och hans kollegor bestämma om och hur epigenetiska märken förändras över tiden och hur ett barns epigenetiska märken skiljer sig från sina föräldrar. "