Investigación: Aspectos Críticos del programa regulador del genoma humano codificado por los elementos genomic de la serie

Puesto Que los estudios clásicos de Jacob y de Monod en el principios de los 60, él han sido evidentes que las series del genoma contienen no sólo las heliografías para los genes y las proteínas que codifican, pero también las instrucciones para un programa regulador coordinado que regule cuando, donde y en qué medida se expresan estos genes y proteínas. La ejecución de este código regulador es qué permite la creación de célula muy diversa y los tejido-tipos del mismo conjunto de instrucciones genéticas encontraron en el núcleo de cada célula. Un estudio reciente publicado en PNAS (27 de julio de 2015) muestra que los aspectos críticos de este programa regulador son codificados por los elementos genomic de la serie que eran previamente probablemente simple “DNA de los desperdicios” sin funciones importantes.

No dedican a la gran mayoría del genoma humano (el ~98% de la información genética total) a las proteínas de codificación, y a esta serie de la no-codificación fue señalada inicialmente como “DNA de los desperdicios” para subrayar su falta de función evidente. Mucha de la supuesta DNA de los desperdicios en nuestros genomas ha acumulado durante el tiempo evolutivo debido a la actividad de los elementos retrotransposable (RTEs), que son capaces de la mudanza (transposición) a partir de una ubicación a otra en el genoma y hacen copias de ellos mismos cuando lo hacen tan. Estos elementos se han considerado como parásitos genomic que existen en virtud de su capacidad de replegarse a los números elevados dentro de los genomas sin proporcionar a ninguna función beneficiosa para los ordenadores principal en los cuales residen. Sin Embargo, los estudios recientes en RTEs han mostrado que pueden de hecho codificar funciones importantes, y mucha de su actividad funcional resulta ser relacionada con cómo se regulan los genomas. Los RTEs se han conectado a la función de la célula madre, diferenciación del tejido, progresión del cáncer y final al envejecimiento y a patologías relativas a la edad.

El estudio por Wang y otros publicado recientemente en PNAS (27 de julio de 2015) proporciona a una nueva perspectiva en el papel que RTE-derivó las series juega en la ejecución exacta del programa regulador del genoma humano. Este estudio encontró que una clase determinada de los RTEs - Repeticiones Entremezcladas Mamífero-Anchas (MIR) - puede servir como puntos de referencia en tierra genéticos que ayuden a apuntar mecanismos reguladores específicos a un gran número de sitios genomic y de tal modo a llevar a la regla coordinada de los genes localizó cerca estos sitios.

Este descubrimiento fue encabezado por personas de biólogos de cómputo, llevó por el Dr. Rey Jordania, Profesor Adjunto y Director del Programa del Graduado de la Bioinformática en el Instituto de Tecnología de Georgia, que realizó un análisis de los “datos grandes” de los grupos de datos masivos generados por centenares de científicos de docenas de laboratorios en todo el mundo que trabajaban como parte de la “Enciclopedia de los Elementos de la DNA” o CODIFICA proyecto. Su análisis de datos completo e integrado, conducto por sobre todo cerca el Dr. Jianrong Wang de las personas del Dr. Jordania, permitió que establecieran claramente la ubicación de millares de elementos individuales del MIR en el genoma humano que aparecen funcionar como supuestos “elementos de límite” en células del linfocito de T del sistema inmune.

Los elementos de Límite son las series reguladoras epigenéticas que separan regiones transcriptionally activas del genoma humano de regiones transcriptionally silenciosas en un célula-tipo manera del específico. Al obrar así, estos elementos reguladores críticos ayudan a proporcionar a identidades distintas a diversos tipos de la célula, aunque todos contengan conjuntos idénticos de información. Los programas reguladores que son la base este de célula y de las funciones y de las identidades tejido-específicas se basan en gran parte en el empaquetado del genoma. Los Genes que no se deben expresar en una célula o un tejido dada están situados en las regiones apretado embaladas del genoma e inaccesible a los factores de la transcripción que los girarían de otra manera. Estos elementos de límite ayudan a establecer la geografía del genoma que empaqueta delineando los márgenes entre las regiones silenciosas en las cuales los genes no se expresan y las regiones activas en las cuales son. En este papel crítico, los elementos de límite ayudan a controlar la sincronización y el fragmento de la expresión génica a través del genoma entero. Como consecuencia, los defectos en la organización del genoma por los elementos de límite son altamente relevantes para los procesos fisiológicos y patológicos.

“Nuestros colegas en el Instituto de Tecnología de Georgia podían construir sobre nuestro descubrimiento temprano que otra clase del retrotransposón, el elemento SINEB2, puede proporcionar a la función de límite en el lugar geométrico de la hormona de incremento del ratón,” dijeron al Dr. Victoria Lunyak, CEO de las Tecnologías de la Célula de Aelan cuyo equipo de investigación colaboró con el laboratorio de Jordania en este proyecto.

“Escogimos aleatoriamente una mano por completo de las series del MIR previstas para servir como elementos de límite por el laboratorio de Jordania y validamos experimental su actividad en variedades de células del ratón y, con la ayuda de nuestros colaboradores Españoles, en pescados de la Cebra sobre el revelado embrionario,” el Dr. Lunyak dijo. “Esta prueba reveló que las series del MIR pueden servir como signos de puntuación dentro de nuestro genoma que permitan a las células leer y comprender correctamente el mensaje transmitido por las series genomic.”

“Una cosa que está pulso determinado es el hecho de que estos signos de puntuación, como Victoria las llaman, desempeña un papel que sea haber conservado profundamente evolutiva,” dijo al Dr. Jordania. “Las mismas series exactas del MIR podían funcionar como límites en linfocitos humanos de CD4+, en modelos de la célula del ratón y en Zebrafish.”

“Esto es un descubrimiento importante porque la comprensión de cómo los RTEs puntúan los mensajes codificados en el genoma humano puede ayudar a investigadores a desarrollar los tratamientos para una amplia variedad de enfermedades humanas, incluyendo el envejecimiento,” el Dr. adicional Lunyak

El Envejecimiento es caracterizado por varios cambios globales en la organización y la función del genoma, y los defectos envejecimiento-asociados en cómo se empaqueta nuestro genoma pueden tener consecuencias patológicas severas. Particularmente, los defectos relativos a la edad en el empaquetado genomic pueden aumentar grandemente la susceptibilidad del genoma al daño. De Acuerdo con los descubrimientos publicados en su papel de PNAS, el laboratorio de Jordania en la Tecnología de Georgia y el Lunyak team en las Tecnologías de la Célula de Aelan y sus Biotecnologías de Nuclea del socio ahora están trabajando hacia el revelado de las estrategias diagnósticas y terapéuticas nuevas que apuntan el papeles crítica de reguladores epigenéticos, tales como retrotransposones humanos, en el célula-tipo que coordina programas reguladores específicos.

Fuente: Tecnologías de la Célula de Aelan

Source:

Aelan Cell Technologies