Cr\u00e9dito: CC0 Public Domain <\/p>\n
Este mes, hace veinte a\u00f1os, se hizo p\u00fablico el primer borrador del genoma humano. Una de las principales sorpresas que surgieron de ese proyecto fue la revelaci\u00f3n de que solo el 1,5 por ciento del genoma humano consiste en genes que codifican prote\u00ednas. <\/p>\n
Durante las \u00faltimas dos d\u00e9cadas, se ha hecho evidente que esos tramos de ADN no codificantes, que originalmente se pens\u00f3 que eran \u00abADN basura\u00bb, desempe\u00f1an un papel fundamental en el desarrollo y la regulaci\u00f3n gen\u00e9tica. En un nuevo estudio publicado hoy, un equipo de investigadores del MIT ha publicado el mapa m\u00e1s completo hasta la fecha de este ADN no codificante.<\/p>\n
Este mapa proporciona una anotaci\u00f3n detallada de las modificaciones de las marcas epigen\u00f3micas que indican qu\u00e9 genes est\u00e1n activados o desactivados. en diferentes tipos de c\u00e9lulas en 833 tejidos y tipos de c\u00e9lulas, un aumento significativo sobre lo que se ha cubierto antes. Los investigadores tambi\u00e9n identificaron grupos de elementos reguladores que controlan programas biol\u00f3gicos espec\u00edficos y descubrieron mecanismos de acci\u00f3n candidatos para unas 30 000 variantes gen\u00e9ticas vinculadas a 540 rasgos espec\u00edficos.<\/p>\n
\u00abLo que estamos entregando es realmente el circuito de el genoma humano. Veinte a\u00f1os despu\u00e9s, no solo tenemos los genes, no solo tenemos las anotaciones no codificantes, sino que tambi\u00e9n tenemos los m\u00f3dulos, los reguladores aguas arriba, los objetivos aguas abajo, las variantes de la enfermedad y la interpretaci\u00f3n de estas variantes de la enfermedad\u00bb. dice Manolis Kellis, profesor de ciencias de la computaci\u00f3n, miembro del Laboratorio de Ciencias de la Computaci\u00f3n e Inteligencia Artificial del MIT y del Instituto Broad del MIT y Harvard, y autor principal del nuevo estudio.<\/p>\n
El estudiante graduado del MIT Carles Boix es el autor principal del art\u00edculo, que aparece hoy en Nature. Otros autores del art\u00edculo son los estudiantes graduados del MIT Benjamin James y los ex postdoctorados del MIT Yongjin Park y Wouter Meuleman, que ahora son investigadores principales en la Universidad de Columbia Brit\u00e1nica y el Instituto Altius de Ciencias Biom\u00e9dicas, respectivamente. Los investigadores han puesto todos sus datos a disposici\u00f3n del p\u00fablico para que la comunidad cient\u00edfica en general los use.<\/p>\n
Control epigen\u00f3mico<\/p>\n
Superpuesto al genoma humano, la secuencia de nucle\u00f3tidos que compone el c\u00f3digo gen\u00e9tico es el epigenoma. . El epigenoma consta de marcas qu\u00edmicas que ayudan a determinar qu\u00e9 genes se expresan en diferentes momentos y en diferentes c\u00e9lulas. Estas marcas incluyen modificaciones de histonas, metilaci\u00f3n del ADN y qu\u00e9 tan accesible es un tramo dado de ADN.<\/p>\n
\u00abLa epigen\u00f3mica lee directamente las marcas utilizadas por nuestras c\u00e9lulas para recordar qu\u00e9 encender y qu\u00e9 apagar en cada c\u00e9lula y en todos los tejidos de nuestro cuerpo. Act\u00faan como notas post-it, resaltadores y subrayados\u00bb, dice Kellis. \u00abLa epigen\u00f3mica nos permite echar un vistazo a lo que cada c\u00e9lula marc\u00f3 como importante en cada tipo de c\u00e9lula y, por lo tanto, comprender c\u00f3mo funciona realmente el genoma\u00bb.<\/p>\n
El mapeo de estas anotaciones epigen\u00f3micas puede revelar elementos de control gen\u00e9tico y los tipos de c\u00e9lulas en qu\u00e9 diferentes elementos est\u00e1n activos. Estos elementos de control se pueden agrupar en grupos o m\u00f3dulos que funcionan juntos para controlar funciones biol\u00f3gicas espec\u00edficas. Algunos de estos elementos son potenciadores, que est\u00e1n unidos por prote\u00ednas que activan la expresi\u00f3n g\u00e9nica, mientras que otros son represores que desactivan los genes.<\/p>\n
El nuevo mapa, EpiMap (Epigenome Integration through Multiple Annotation Projects), se basa en y combina datos de varios consorcios de mapeo a gran escala, incluidos ENCODE, Roadmap Epigenomics y Genomics of Gene Regulation.<\/p>\n
Los investigadores reunieron un total de 833 biomuestras, que representan diversos tejidos y tipos de c\u00e9lulas, cada una de las cuales fue mapeada con un subconjunto ligeramente diferente de marcas epigen\u00f3micas, lo que dificulta la integraci\u00f3n completa de los datos en los m\u00faltiples consorcios. Luego completaron los conjuntos de datos faltantes, combinando los datos disponibles para marcas y biomuestras similares, y usaron el compendio resultante de 10 000 marcas en 833 biomuestras para estudiar la regulaci\u00f3n gen\u00e9tica y las enfermedades humanas.<\/p>\n
Los investigadores anotaron m\u00e1s de 2 millones de sitios potenciadores, que cubren solo el 0,8 por ciento de cada muestra biol\u00f3gica y, en conjunto, el 13 por ciento del genoma. Los agruparon en 300 m\u00f3dulos en funci\u00f3n de sus patrones de actividad y los vincularon con los procesos biol\u00f3gicos que controlan, los reguladores que los controlan y los motivos de secuencia corta que median este control. Los investigadores tambi\u00e9n predijeron 3,3 millones de enlaces entre los elementos de control y los genes a los que se dirigen en funci\u00f3n de sus patrones de actividad coordinados, lo que representa el circuito m\u00e1s completo del genoma humano hasta la fecha.<\/p>\n
Enlaces de enfermedades<\/p>\n
Desde que se complet\u00f3 el borrador final del genoma humano en 2003, los investigadores han realizado miles de estudios de asociaci\u00f3n del genoma completo (GWAS), que revelan variantes gen\u00e9ticas comunes que predisponen a sus portadores a un rasgo o enfermedad en particular.<\/p>\n
Estos estudios han arrojado alrededor de 120\u00a0000 variantes, pero solo el 7 % de estas se encuentran dentro de los genes que codifican prote\u00ednas, lo que deja un 93 % que se encuentra en regiones de ADN no codificante.<\/p>\n
La forma en que act\u00faan las variantes no codificantes es extremadamente dif\u00edcil de resolver. sin embargo, por muchas razones. Primero, las variantes gen\u00e9ticas se heredan en bloques, lo que dificulta identificar las variantes causales entre docenas de variantes en cada regi\u00f3n asociada a la enfermedad. Adem\u00e1s, las variantes no codificantes pueden actuar a grandes distancias, a veces a millones de nucle\u00f3tidos de distancia, lo que dificulta encontrar su gen de acci\u00f3n objetivo. Tambi\u00e9n son extremadamente din\u00e1micos, lo que dificulta saber en qu\u00e9 tejido act\u00faan. Por \u00faltimo, la comprensi\u00f3n de sus reguladores aguas arriba sigue siendo un problema sin resolver.<\/p>\n
En este estudio, los investigadores pudieron abordar estas preguntas y proporcionar candidatos informaci\u00f3n mecanicista para m\u00e1s de 30\u00a0000 de estas variantes de GWAS sin codificaci\u00f3n. Los investigadores encontraron que las variantes asociadas con el mismo rasgo tend\u00edan a enriquecerse en tejidos espec\u00edficos que son biol\u00f3gicamente relevantes para el rasgo. Por ejemplo, se encontr\u00f3 que las variantes gen\u00e9ticas relacionadas con la inteligencia se encuentran en regiones no codificantes activas en el cerebro, mientras que las variantes asociadas con el nivel de colesterol se encuentran en regiones activas en el h\u00edgado.<\/p>\n
Los investigadores tambi\u00e9n demostraron que algunos rasgos o enfermedades se ven afectados por potenciadores activos en muchos tipos de tejidos diferentes. Por ejemplo, encontraron que las variantes gen\u00e9ticas asociadas con la enfermedad card\u00edaca coronaria (CAD) estaban activas en el tejido adiposo, las arterias coronarias y el h\u00edgado, entre muchos otros tejidos.<\/p>\n
El laboratorio de Kellis ahora est\u00e1 trabajando con diversos colaboradores para seguir sus pistas en enfermedades espec\u00edficas, guiados por estas predicciones de todo el genoma. Est\u00e1n analizando el tejido card\u00edaco de pacientes con enfermedad de las arterias coronarias, microgl\u00eda de pacientes con Alzheimer y m\u00fasculo, tejido adiposo y sangre de pacientes obesos, que son mediadores previstos de estas enfermedades seg\u00fan el art\u00edculo actual y el trabajo anterior de su laboratorio.<\/p>\n
Muchos otros laboratorios ya est\u00e1n utilizando los datos de EpiMap para realizar estudios de diversas enfermedades. \u00abEsperamos que nuestras predicciones se utilicen ampliamente en la industria y en el mundo acad\u00e9mico para ayudar a dilucidar las variantes gen\u00e9ticas y sus mecanismos de acci\u00f3n, ayudar a orientar las terapias hacia los objetivos m\u00e1s prometedores y ayudar a acelerar el desarrollo de f\u00e1rmacos para muchos trastornos\u00bb, dice Kellis. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Investigadores generan un mapa de referencia del epigenoma humano M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Circuitos gen\u00f3micos reguladores de loci de enfermedades humanas mediante epigen\u00f3mica integradora, Nature (2021). DOI: 10.1038\/s41586-020-03145-z , www.nature.com\/articles\/s41586-020-03145-z Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Nature <\/p>\n Proporcionada por el Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts Cita<\/strong>: El mapa epigen\u00f3mico revela los circuitos de 30 000 regiones de enfermedades humanas (3 de febrero de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 en https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2021-02-epignomic-reveals-circuitry-human-disease .html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cr\u00e9dito: CC0 Public Domain Este mes, hace veinte a\u00f1os, se hizo p\u00fablico el primer borrador del genoma humano. Una de las principales sorpresas que surgieron de ese proyecto fue la revelaci\u00f3n de que solo el 1,5 por ciento del genoma humano consiste en genes que codifican prote\u00ednas. Durante las \u00faltimas dos d\u00e9cadas, se ha hecho … Continuar leyendo \u00abEl mapa epigen\u00f3mico revela los circuitos de 30.000 regiones de enfermedades humanas\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-16415","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/16415","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=16415"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/16415\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=16415"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=16415"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=16415"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}