Уроки эволюции эпигенома: Изучение регуляторной функции эпигенома

Секвенирование генома человека дало огромный объём генетической информации, однако задача понять функцию каждого гена всё ещё не решена. Новое исследование Университета Иллинойса, опубликованное в Cell, предлагает определять назначение генов с помощью нового метода — «сравнительной эпигеномики».

«Сравнительная эпигеномика — это использование межвидового сравнения модификаций ДНК и гистонов как подхода для аннотирования регуляторного генома», — говорит Шэн Чжун из Института геномной биологии и факультета биоинженерии Университета Иллинойса.

Если геном организма содержит все его гены, то именно эпигеном решает, какие из них будут экспрессироваться, или «включены». Хотя геномика долгое время фокусировалась на сравнительной геномике — сравнении геномов близких видов и поиске общих черт для определения регуляции общих признаков — сравнительная эпигенетика позволяет глубже взглянуть на регуляторные функции.

Исследователи под руководством Чжуна в сотрудничестве с Тин Ваном из Университета Вашингтона, Харрисом Левином и Франклином Вестом из Университета Джорджии сосредоточили свою работу на трёх видах: человеке, мыши и свинье. Проанализировав 9 эпигеномных меток в плюрипотентных стволовых клетках, они смогли создать эпигеномную карту для каждого вида, а затем сравнить их.

Команда пришла к выводу, что при правильных процедурах анализа можно выявить следы межвидовой эпигеномной консервации. Затем они показали, что консервативные эпигенетические маркеры можно эффективно использовать для аннотирования генома, проясняя его регуляторную функцию.

Понимание генома — одна из самых насущных проблем для науки, и это исследование проливает свет на многообещающий альтернативный метод. «Сравнительная эпигеномика позволяет нам найти больше подсказок об эволюции функций наших геномов», — добавляет Чжун.