Исследователи создали EpiC Dog — справочный инструмент для изучения эпигенетики собак

Учёные из Колледжа ветеринарной медицины Сеульского национального университета (Корея) создали доступный для просмотра эпигенетический атлас для собак под названием EpiC Dog (Epigenome Catalog of the Dog), чтобы помочь будущим исследованиям.

Статья «Integrative mapping of the dog epigenome: Reference annotation for comparative intertissue and cross-species studies», опубликованная в Science Advances, подробно описывает методы, использованные для построения всестороннего понимания эпигенетических факторов у собак.

Эпигенетика изучает изменения в экспрессии генов, которые могут происходить без изменений в самой последовательности ДНК. На эти изменения могут влиять различные факторы, такие как диета, условия окружающей среды, образ жизни и психологический стресс, и они могут передаваться будущим поколениям.

Canis familiaris, или домашняя собака, — увлекательный вид для эпигенетических исследований, поскольку они разделяют большинство условий окружающей среды с людьми. Существует несколько сотен пород, искусственно выведенных путём отбора по человеческим предпочтениям.

Большинство современных пород были созданы около 150 лет назад в Великобритании в ходе так называемой «викторианской экспансии» собак. Быстрая диверсификация фенотипических признаков, от морфологии до поведения, заложена в геноме собаки и может многое рассказать об эволюции и эпигенетических эффектах.

Исследователи провели полногеномное сегментирование и функциональную аннотацию для создания референсного эпигенома собаки. Было создано по два набора реплик данных РНК-секвенирования, иммунопреципитации хроматина с секвенированием для пяти основных гистоновых меток и секвенирования связывающих доменов для 11 типов тканей, взятых у трёх взрослых биглей.

Бигли были выбраны, поскольку они являются неотъемлемой частью исследований рака у человека. Под руководством лицензированных ветеринаров команда собрала биопсии из коры головного мозга, мозжечка, толстой кишки, почки, печени, лёгкого, молочной железы, яичника, поджелудочной железы, селезёнки и желудка. Выбор этих типов тканей был основан в первую очередь на риске и распространённости развития опухолей, чтобы повысить полезность для сравнительных онкологических исследований.

Данные секвенирования тканевых образцов были объединены с вычислительной интеграцией данных на уровне транскриптов для полногеномной функциональной аннотации, определения состояния хроматина и последующего анализа эпигенома.

Получив надёжное определение эпигенома собаки, команда с помощью данных проекта ENCODE для человека и мыши смогла связать наблюдения у собак с существующими знаниями об активности эпигенома человека и мыши.

Кластеризация и анализ паттернов экспрессии генов у разных видов показали как тканеспецифичные, так и видоспецифичные кластеры, что дало представление о консервации и дивергенции экспрессии генов у людей, мышей и собак.

Справочник EpiC Dog (в настоящее время размещён на GitHub) предоставляет эпигеномный каталог собаки, который можно использовать для сравнительной биологии в медицинских исследованиях человека, где собаки используются как модель, а также в ветеринарных исследованиях болезней собак.