शोधकर्ताओं मैप कैसे डीएनए मेथिलिकरण में परिवर्तन समय के साथ चूहों में बेहतर समझने के लिए विकासात्मक विकारों — ScienceDaily


में अनुसंधान के लिए करना है कि रोशन का कारण बनता है मानव विकासात्मक विकारों, सॉल्क वैज्ञानिकों उत्पन्न 168 नए नक्शे के रासायनिक निशान पर किस्में डीएनए के-कहा जाता है मिथाइलेशन — विकास में चूहों.

डेटा प्रकाशित, जुलाई 29, 2020 में, के एक विशेष संस्करण प्रकृति समर्पित करने के लिए सांकेतिक शब्दों में बदलना परियोजना (एक सार्वजनिक अनुसंधान के प्रयास की पहचान करने के उद्देश्य से सभी कार्यात्मक तत्वों में मानव और माउस जीनोम), मदद कर सकते हैं नीचे संकीर्ण क्षेत्रों के मानव जीनोम कि खेलने भूमिकाओं में इस तरह के रोगों के रूप में एक प्रकार का पागलपन और Rett सिंड्रोम. कागज के लेखकों पर भी कर रहे हैं दो अतिरिक्त कागजात में विशेष संस्करण ।

“यह केवल उपलब्ध डेटासेट पर लग रहा है कि मेथिलिकरण में एक विकासशील माउस समय के साथ, ऊतक से ऊतक कहते हैं,” वरिष्ठ लेखक और हॉवर्ड ह्यूजेस मेडिकल इंस्टीट्यूट अन्वेषक यूसुफ Ecker, में एक प्रोफेसर सॉल्क के जीनोमिक विश्लेषण प्रयोगशाला है । “यह करने के लिए जा रहा है एक मूल्यवान संसाधन होने में मदद करने के लिए नीचे संकुचन के कारण के ऊतकों मानव विकास के रोगों।”

जबकि अनुक्रम के डीएनए में निहित है आपके शरीर की हर कोशिका लगभग समान है, रासायनिक निशान पर उन किस्में डीएनए के दे कोशिकाओं को उनके अद्वितीय पहचान है । पैटर्न के मिथाइलेशन पर वयस्क मस्तिष्क की कोशिकाओं, उदाहरण के लिए, अलग-अलग हैं पर उन लोगों की तुलना वयस्क जिगर की कोशिकाओं. उस हिस्से में है, क्योंकि छोटी फैला जीनोम में कहा जाता enhancers. जब प्रतिलेखन कारक प्रोटीन से बाइंड करने के लिए इन बढ़ाने क्षेत्रों में, एक लक्ष्य जीन और अधिक होने की संभावना व्यक्त की है । जब एक बढ़ाने methylated है, हालांकि, प्रतिलेखन कारकों आम तौर पर नहीं कर सकते हैं बाँध और संबंधित जीन की कम संभावना है करने के लिए सक्रिय किया जा सकता है; इन मिथाइल के निशान समान हैं को लागू करने के लिए हाथ ब्रेक के बाद एक कार पार्किंग.

शोधकर्ताओं ने पता है कि म्यूटेशन में इन बढ़ाने क्षेत्रों — को प्रभावित करने से अभिव्यक्ति के स्तर में एक इसी जीन — रोग पैदा कर सकते हैं. लेकिन वहाँ रहे हैं हजारों की सैकड़ों की enhancers और वे स्थित किया जा सकता है दूर से वे जीन को विनियमित करने में मदद. तो नीचे कम है, जो बढ़ाने के परिवर्तन में एक भूमिका निभा सकते एक विकासात्मक रोग एक चुनौती रहा है.

नए काम में, Ecker और सहयोगियों इस्तेमाल किया प्रयोगात्मक तकनीकों और कम्प्यूटेशनल एल्गोरिदम कि वे पहले से विकसित करने के लिए अध्ययन में डीएनए मेथिलिकरण पैटर्न की कोशिकाओं के नमूने में एक दर्जन से अधिक प्रकार के ऊतकों से चूहों आठ से अधिक विकास के चरणों.

“की चौड़ाई के नमूने है कि हम इस पर लागू करने के लिए प्रौद्योगिकी है क्या वास्तव में महत्वपूर्ण कहते हैं,” पहले लेखक Yupeng वह है, जो पहले था एक सॉल्क postdoctoral अनुसंधान साथी है और अब एक वरिष्ठ जैव सूचना विज्ञान में वैज्ञानिक Guardant स्वास्थ्य.

वे खोज की अधिक से अधिक 1.8 मिलियन के क्षेत्रों माउस जीनोम था कि विविधताओं में methylation के आधार पर ऊतक, विकास मंच, या दोनों. के प्रारंभिक विकास में, वे परिवर्तन थे, ज्यादातर के नुकसान के मिथाइलेशन के डीएनए पर — जैसा को दूर करने के लिए ब्रेक पर जीन अभिव्यक्ति और अनुमति विकासात्मक जीन पर बारी करने के लिए. जन्म के बाद, हालांकि, सबसे साइटों बन गया है अत्यधिक methylated डाल, फिर ब्रेक पर जीन की अभिव्यक्ति के रूप में माउस दृष्टिकोण जन्म.

“हमें लगता है कि को हटाने के मिथाइलेशन के पूरे जीनोम के लिए और अधिक खुला गतिशील विनियमन के विकास के दौरान,” वे कहते हैं. “जन्म के बाद, जीन के लिए महत्वपूर्ण प्रारंभिक विकास की जरूरत है होना करने के लिए और अधिक stably खामोश नहीं है, क्योंकि हम चाहते हैं उन्हें चालू परिपक्व ऊतकों में है, इसलिए है कि जब मिथाइलेशन आता है में मदद करता है और नीचे बंद के प्रारंभिक विकास enhancers.”

अतीत में, कई शोधकर्ताओं ने अध्ययन किया है मिथाइलेशन के द्वारा पर घर वापस आना क्षेत्रों के जीनोम के पास जीन कहा जाता है CpG द्वीप — वर्गों के डीएनए का एक बहुत है कि साइटोसिन और guanine आधार जोड़े में उन्हें, के बाद से विशिष्ट मिथाइलेशन तब होता है जब एक मिथाइल जोड़ा गया है करने के लिए एक साइटोसिन है कि के द्वारा पीछा किया, एक guanine. हालांकि, नए काम में, वह और Ecker से पता चला है कि 91.5 प्रतिशत मिथाइलेशन विविधताओं वे विकास के दौरान दूर दूर से CpG द्वीप.

“अगर आप केवल उन CpG द्वीप क्षेत्र के पास जीन, के रूप में कई लोग करते हैं, आप याद करेंगे के एक बहुत कुछ सार्थक डीएनए में परिवर्तन है कि हो सकता है सीधे संबंधित करने के लिए अपने अनुसंधान सवाल है,” वे कहते हैं.

को दिखाने के लिए उपयोगिता के अपने नए डेटा सेट में, शोधकर्ताओं ने देखा पर आनुवंशिक विविधताओं गया था कि करने के लिए जुड़ा हुआ 27 मानव रोगों और विकारों में पिछले जीनोम चौड़ा संघ अध्ययन (GWAS). उन्होंने पाया संघों के बीच कुछ मानव रोग परिवर्तन और ऊतक-विशिष्ट मिथाइलेशन पैटर्न में इसी क्षेत्रों के लिए माउस जीनोम. उदाहरण के लिए, परिवर्तन के साथ जुड़े एक प्रकार का पागलपन और अधिक संभावना थे पाया जा करने के लिए में संदिग्ध जीन नियंत्रण क्षेत्रों में माउस जीनोम मिथाइलेशन गुजरना है कि परिवर्तन में मस्तिष्क के एक क्षेत्र कहा जाता अग्रमस्तिष्क के दौरान विकास. इस तरह के पैटर्न के साथ मदद कर सकता है, अन्य शोधकर्ताओं संकीर्ण जो नीचे म्यूटेशन में पाया एक GWAS वे पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए.

कहानी का स्रोत:

सामग्री द्वारा ही प्रदान की जाती सॉल्क संस्थान. नोट: सामग्री संपादित किया जा सकता है के लिए शैली और लंबाई ।



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