Hiiglaslik epigenoomi atlas seob keskkonna geenidega
„Inimese Genoomi Projekt andis meile eluraamatu, mis kodeerib inimolendit. Kõigil meie rakkudel on koopia samas raamatust, kuid nad loevad kõik erinevaid peatükke. Järjehoidjad on erinevate lehtede vahel, tuues esile erinevaid lõike ja sõnu,“ selgitas Manolis Kellis, projekti üks eeskõnelejatest. Geenide maailmas väljendub see näiteks histoonidena tuntud valkude külge erineva elektrilise laenguga molekulide lisamises. Kuna histoonid toimivad poolidena, mille ümber keritakse kergelt elektriliselt laetud DNA ahelaid, siis keerduvad pärilikkusaine ahelad selle tulemusel histoonide ümber lodevamalt või tihedamalt. Viimane mõjutab omakorda geenide avaldumist. Samuti lisatakse molekule pärilikkusaine ahelate endi külge. Muutused sõltuvad rakkude vanusest ja erinevatest keskkonnateguritest. Epigeneetika mõjutab juba emaüsas kasvavaid lapsi. „Erinevate epigeneetiliste markerite kombinatsioonide süstemaatilise uurimisega õpime me tundma epigenoomi keelt. Saame teada, milliste geenide avaldumine ja geenipiirkondade aktiivsus on erinevate rakutüüpide jaoks loomulik seisund,“ lisas Kellis. Selle alusel oleks võimalik edasiste uuringutega mõista paremini erinevate haiguste algpõhjuseid molekulaarsel tasandil. Sõelale võiva jääda seosed, mis ei pruugi tunduda esmapilgul nii sirgjoonelised. Näiteks jäi ühele projektis osalenud töörühmale silma Alzheimeri tõve puhul hüpotaalamuses nähtavad erinevused. Hiirtega tehtud katsed ja Alzheimeri tõbe põdenud patsientide ajude uurimisel selgus, et kui närvisüsteemiga seonduvate geenide ja nende võimendajate aktiivsus hakkas haiguse progresseerudes langema, siis immuunvastusega seotud võimendajate tegevus muutus järjest intensiivsemaks. „Teine uurimus näitab, et epigenoomilised profiilid on seotud mutatsioonimustritega, mida seostatakse vähiga. Taolist teavet saaks kasutada üksikute kasvajate lähtepunkti ennustamiseks,“ märkis Bing Ren Ludwigi vähiuuringute keskusest. Teadlased märgivad, et vähini viivad mutatsioonid ei jagune üle kogu genoomi võrdselt. Selle asemel on need koondunud vaid teatud piirkondadesse ja seotud tihedalt rakutüüpidele iseloomuliku epigeneetilise mustriga. Isegi lähedasemalt kui vähirakkude endi epigenoomilise profiiliga. Kokku suutsid konsortsiumisse kuuluvad teadlased tuvastada muu hulgas 58 erineva tunnusega seonduvad koespetsiifilise võimendaja jälje. Näiteks südamekoes vererõhu, kõhunäärmes kolesterooli taseme, embrüonaalsetes tüvirakkudes pikkuse ja ajukoes tähelepanupuudus- ja hüperaktiivsushäirega seonduva epigeneetilise profiili. Kuigi epigenoomi atlase koostamiseks kasutatud alusandmed olid juba varem olemas, nõudis nende analüüsimine täiendavat jõupingutust. Kokku komplekteeriti 2805 andmekomplekti, mis haarasid endasse kaheksa aasta vältel 150 miljardit loetud DNA järjestust, olles seega võrreldavad inimgenoomi 3174-kordse lugemisega. Tutvu tulemustega projekti kodulehel.
