Павлова Ольга
Геном человека был картирован во времени и пространстве в четырех измерениях
Учёные, участвующие в международном проекте «4D-нуклеом», представили подробную карту человеческого генома, которая демонстрирует его не только в трёх измерениях, но и показывает, как различные элементы генома взаимодействуют с течением времени. Если проект «Геном человека», завершённый более двадцати лет назад, был своего рода чертежом, то новая работа представляет собой масштабную динамическую модель с подвижными компонентами.![]()
«Понимание того, как геном сворачивается и перестраивается в пространстве, имеет ключевое значение для понимания функционирования клеток», — отметил профессор Фэн Юэ из Северо-Западного университета.
Ранее геном представлялся как длинная последовательность из четырёх химических оснований — аденина, цитозина, гуанина и тимина, что сравнивалось с книгой рецептов, состоящей всего из четырёх ингредиентов. Этот подход позволил совершить множество научных и медицинских открытий, включая прорывы в персонализированной медицине и разработку технологий CRISPR. Однако линейное представление генома не отражало всей сложности его структуры.
Новый проект показывает, что геном человека образует петли, сворачивается и позволяет генам взаимодействовать друг с другом, что влияет на их активность, клеточную идентичность и развитие заболеваний. Исследование, опубликованное в журнале Nature, подчеркивает цель проекта «4D-нуклеом» — получить детализированные данные о трёхмерной организации генома на уровне функциональных элементов в различных типах клеток и с течением времени.
Используя методы интегративного моделирования, исследователи создали трёхмерные модели геномов эмбриональных стволовых клеток и фибробластов, определив расположение хромосомных доменов и составив обширный каталог более 140 000 петельных взаимодействий для каждого типа клеток. Эти данные позволяют понять, как пространственные взаимодействия генов регулируют их экспрессию.
Как и проект «Геном человека», «4D-нуклеом» открывает перспективы для медицины будущего. Новая карта может помочь учёным выяснить, как генетические варианты влияют на активность генов и способствуют развитию заболеваний, включая рак, поражающий почти половину населения в течение жизни.
«Трёхмерная организация генома создаёт фундамент для прогнозирования того, какие гены будут затронуты патогенными вариантами», — подчеркнул Юэ. «После анализа изменений структуры генома при различных видах рака наша следующая цель — исследовать возможности точного воздействия на эти структуры с помощью эпигенетических препаратов».
Проект наглядно демонстрирует, что человеческий геном — это не просто набор отдельных элементов, а сложная динамическая система, где расположение и взаимодействие компонентов напрямую определяют функционирование клеток и развитие заболеваний.
«Понимание того, как геном сворачивается и перестраивается в пространстве, имеет ключевое значение для понимания функционирования клеток», — отметил профессор Фэн Юэ из Северо-Западного университета.
Ранее геном представлялся как длинная последовательность из четырёх химических оснований — аденина, цитозина, гуанина и тимина, что сравнивалось с книгой рецептов, состоящей всего из четырёх ингредиентов. Этот подход позволил совершить множество научных и медицинских открытий, включая прорывы в персонализированной медицине и разработку технологий CRISPR. Однако линейное представление генома не отражало всей сложности его структуры.
Новый проект показывает, что геном человека образует петли, сворачивается и позволяет генам взаимодействовать друг с другом, что влияет на их активность, клеточную идентичность и развитие заболеваний. Исследование, опубликованное в журнале Nature, подчеркивает цель проекта «4D-нуклеом» — получить детализированные данные о трёхмерной организации генома на уровне функциональных элементов в различных типах клеток и с течением времени.
Используя методы интегративного моделирования, исследователи создали трёхмерные модели геномов эмбриональных стволовых клеток и фибробластов, определив расположение хромосомных доменов и составив обширный каталог более 140 000 петельных взаимодействий для каждого типа клеток. Эти данные позволяют понять, как пространственные взаимодействия генов регулируют их экспрессию.
Как и проект «Геном человека», «4D-нуклеом» открывает перспективы для медицины будущего. Новая карта может помочь учёным выяснить, как генетические варианты влияют на активность генов и способствуют развитию заболеваний, включая рак, поражающий почти половину населения в течение жизни.
«Трёхмерная организация генома создаёт фундамент для прогнозирования того, какие гены будут затронуты патогенными вариантами», — подчеркнул Юэ. «После анализа изменений структуры генома при различных видах рака наша следующая цель — исследовать возможности точного воздействия на эти структуры с помощью эпигенетических препаратов».
Проект наглядно демонстрирует, что человеческий геном — это не просто набор отдельных элементов, а сложная динамическая система, где расположение и взаимодействие компонентов напрямую определяют функционирование клеток и развитие заболеваний.
Читайте также:
Источник: planet-today.ru
Ctrl
Enter
Заметили ошЫбку
Выделите текст и нажмите Ctrl+EnterЧитайте также:
