Динамический ландшафт транскрипции и доступности хроматина в эмбриогенезе медаки
Медака — важная модель позвоночных, используемая в генетике, биологии развития и экологии. Однако её аннотация генома оставалась базовой, создавая препятствие для омиксных исследований.
Группа под руководством доктора Ту Цяна (Китайская академия наук) в сотрудничестве с доктором Киёси Нарусэ (Япония) представила многокомпонентный анализ эмбриогенеза медаки с использованием:
- long-read RNA-seq
- short-read RNA-seq
- ATAC-seq
Ключевые результаты исследования
- Улучшенная модель генома: Создан значительно улучшенный набор геномных аннотаций, включающий около 17 000 новых изоформ.
- Системная идентификация: Выявлены 1 600 факторов транскрипции, 1 100 длинных некодирующих РНК и 150 000 потенциальных цис-регуляторных элементов.
- Временные профили: Получены динамические профили экспрессии всех генов и доступности регуляторных элементов в ходе эмбриогенеза.
- Регуляторная логика: Исследована логика регуляции
между доступными элементами и генами. Обнаружены четыре распространённых
типа цис-регуляции:
- Синхронизация
- Репрессия
- Переключение энхансеров
- Раннее открытие
- Пионерные факторы: Выявлены множественные пионерные факторы транскрипции на ранних стадиях эмбриогенеза.
Практический вклад
- Портал данных: Создан удобный портал омиксных данных медаки, объединяющий новые и опубликованные наборы. Пользователи могут искать гены, просматривать геномные треки для разных стадий эмбрионов и тканей взрослых особей, а также строить графики экспрессии.
- Минимальный «инструментарий ENCODE»: Авторы предлагают три использованных метода (long-read RNA-seq, short-read RNA-seq, ATAC-seq) в качестве минимального набора для начального и essential профилирования генома других модельных организмов с ограниченными омиксными данными.
Публикация: Работа «Dynamic Transcriptional and Chromatin Accessibility Landscape of Medaka Embryogenesis» опубликована в Genome Research 26 июня 2020 года.