百科全书创建,详细介绍人和小鼠基因组的内部工作

DNA开关

图像描绘DNA“切换”从出现调节何时何基因都导通的人类和小鼠基因组中。信用:埃内斯托·德尔阿吉拉III,NHGRI。

编码项目的第三阶段为我们的基因和基因组的组织和调节提供了新的洞察。

百科全书脱氧核糖核酸元素(ENCODE)项目是一个全球性的努力来了解人类基因组的功能。凭借其最近一个阶段完成后,ENCODE项目增加了数以百万计的候选人DNA的“开关”,从出现的时间和地点的基因被开启以调节人体和小鼠基因组,以及一个新的注册表,分配这些DNA交换机的一部分到有用的生物类别。该项目还提供了新的可视化工具,以协助在使用ENCODE的大型数据集。

该项目的最新研究结果发表在自然,伴随着其他主要期刊的13项额外的深入研究。编码由国家人类基因组研究所资助,是国家卫生研究院的一部分。

“编码3的主要优先事项是开发意味着与更广泛的研究界共享数据的分享数据,以帮助扩大我们对基因组职能的理解,”埃里克格林,M.D.,Ph.D。“编码3搜索和可视化工具使这些数据可访问,从而推动开放科学的努力。”

为了评估不同DNA区域的潜在功能,编码研究人员研究了通常与调节基因的开关相关的生物化学过程。这种生化方法是迅速和全面探索整个基因组的有效方法。该方法有助于定位DNA中的区域,该区域是“候选功能元素” - DNA区域,其预测是基于这些生物化学特性的功能元素。然后可以在进一步的实验中测试候选物,以识别和表征基因调控中的功能作用。

“编码中的一个关键挑战是,不同的基因和功能区是有效的,不同的细胞类型,”NHGRI基因组科学划分的战略执行的科学顾问和对编码的铅研究所。“这意味着我们需要测试大量和多样化的生物样本,以朝向基因组中的候选功能元素目录。”

显著进展在表征蛋白质编码基因,其包括人类基因组的小于2%的已取得。研究人员更了解基因组的其余98%,其中有多少和它的部分执行其他功能。ENCODE帮助填补这个显著知识差距。

人体由数万亿细胞组成,具有成千上万种细胞。虽然所有这些细胞共享常见的DNA指令,但通过使用DNA中编码的信息不同地执行不同的功能,而不同的细胞类型(例如,心脏,肺和脑)不同。用作开关的DNA区域以转动基因的基因,或调整基因活性的确切水平,有助于在身体中形成不同细胞类型并控制其在健康和疾病中的功能。

在最近完成的编码第三阶段,研究人员在人类中进行了近6,000个实验 - 4,834,小鼠中的1,158次 - 在各自的基因组中照亮基因的细节及其潜在的调节剂。

ENCODE 3名研究人员研究开发胚胎小鼠组织了解鼠标的发展过程中出现的各种基因组学和生物化学变化的时间表。小鼠,由于其基因组和生物相似于人类,可以帮助通知我们人类生物学和疾病的认识。yabo124

在几种生物学环境中进行了人类和小鼠的这些实验。研究人员分析了DNA的化学修饰如何,与DNA结合的蛋白质和RNA.(一个姐妹分子DNA)相互作用以调节基因。从ENCODE 3的结果也有助于解释的DNA序列的蛋白质编码区以外的变化如何影响基因的表达,甚至远离特定变体本身的基因。

在ENCODE 3所产生的数据大大增加了我们对人类基因组的认识,”布伦顿Graveley,遗传学和基因组科学在康涅狄格大学卫生署博士,教授和椅子说。“该项目已增加了对先前的数据类型,如DNA结合蛋白和染色质标记和新的数据类型,如远距离-DNA相互作用和蛋白质-RNA相互作用巨大的分辨率和清晰度。”

作为一个新的功能,ENCODE 3名研究人员创建了资源,详细说明不同种类的DNA区域及其相应的候选功能。一种基于Web的工具名为屏幕允许用户可视化支持这些解释的数据。

编码项目开始于2003年,是一个广泛的合作研究工作涉及整个美国和国际团体,包括超过500个科学家与丰富的专业知识。它已经从受益,在几十年的研究在基因调控由世界各地的独立研究人员进行建造。ENCODE的研究人员已经创造了一个社区资源,确保项目的数据对任何研究员学业访问。在开放的科学,这些努力的结果是由非编码的研究人员谁使用的ENCODE项目产生的数据超过2000出版物。

“这表明百科全书被广泛使用,这是我们一直为目标的,”Feingold博士说。“这些出版物中的许多出版物与人类疾病有关,证明了资源的基本生物学知识与健康研究的价值。”

参考:DNA元件(ENCODE)项目的百科全书

是第一个评论关于“为详细介绍人类和小鼠基因组内部工作的百科全书”

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