Индивидуальные различия в регуляции генов способствуют развитию множества многофакторных нарушений. Поэтому исследователи пытаются выяснить влияние генетических вариантов (однонуклеотидных полиморфизмов или SNP) на экспрессию генов и на эпигенетические модификации регуляторных участков генома (метилирование ДНК). Немецко-швейцарская команда изучила генетические детерминанты экспрессии генов, а также процесс метилирования ДНК в гиппокампе человека.Проанализировано три миллиона геномных местоположений
Исследователи представили обширный каталог различных мест в геноме, то есть SNP, которые влияют на активность генов в гиппокампе человека. В частности, они проанализировали влияние более трех миллионов SNP, разбросанных по всему геному, на активность соседних генов и метилирование соседних участков ДНК.Особенность их работы заключается в том, что исследователи использовали свежезамороженную ткань гиппокампа, полученную во время операции на 110 пациентах с устойчивой к лечению эпилепсией.
Они извлекли ДНК и РНК из ткани гиппокампа и для всех полученных образцов использовали микрочипы для определения нескольких сотен тысяч SNP, а также степени метилирования в нескольких сотнях тысяч мест (известных как динуклеотиды CpG) в геноме. Среди других анализов они измерили экспрессию более 15 000 генов с помощью микрочипов РНК.Развитие шизофрении
Исследователи также продемонстрировали предпочтительные области, в которых в геноме появляются различные метилированные динуклеотиды CpG, и они смогли отнести их к конкретным регуляторным элементам, выявив связь с заболеваниями головного мозга: значительная часть идентифицированных SNP, которые индивидуально влияют на метилирование ДНК и Экспрессия генов в гиппокампе также способствует развитию шизофрении. Это подчеркивает потенциально значительную роль, которую играют SNP, обладающие регуляторным действием, в развитии заболеваний головного мозга.Результаты исследования значительно упростят интерпретацию свидетельств генетических ассоциаций с заболеваниями головного мозга в будущем. Из SNP, участвующих в развитии заболеваний головного мозга, многие из тех, что были идентифицированы в последние годы, расположены в некодирующей части генома.
Поэтому их функциональное действие в клетках в значительной степени неясно.Важным фактором успеха проекта стало тесное сотрудничество между университетами Базеля, Бонна и Кельна.
Это сотрудничество поддерживается Консорциумом IntegraMent, который спонсируется Федеральным министерством образования и исследований Германии и координируется профессором Маркусом Нотеном из Боннского университета.