ชุดแผนที่ที่ปรับแต่งอย่างละเอียดของบรรจุภัณฑ์ดีเอ็นเอในเซลล์ของมนุษย์เผยให้เห็นมุมมองใหม่แบบไดนามิกเกี่ยวกับวิธีการดำเนินการตามคำสั่งของจีโนมเพื่อสร้างบุคคล แผนที่ยังให้ข้อมูลเชิงลึกที่น่าประหลาดใจเกี่ยวกับสิ่งที่ผิดพลาดในโรคต่างๆ เช่น อัลไซเมอร์และมะเร็งแผนที่และการค้นพบที่เกิดขึ้นหลังจากตรวจสอบแล้วจะถูกตีพิมพ์ในวันที่ 18 กุมภาพันธ์ในเอกสารทางวิทยาศาสตร์มากกว่า 20 ฉบับใน วารสาร Natureและวารสารในเครือโดยกลุ่มนักวิจัยขนาดใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับโครงการRoadmap Epigenomics
นักวิจัยในโครงการจัดทำรายการการดัดแปลงทางเคมีของ DNA
และโปรตีนที่เกี่ยวข้องในเซลล์ของมนุษย์ 111 ชนิด รวมถึงเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนและเซลล์จากการพัฒนาหลายขั้นตอน การดัดแปลงทางเคมีเหล่านี้ เรียกว่าเครื่องหมายอีพิเจเนติก รวมถึงการเกาะติดของโมเลกุล เช่น หมู่เมทิลหรือหมู่อะเซทิล กับโปรตีนฮิสโตนตัวใดตัวหนึ่งที่ดีเอ็นเอหมุนวน การดัดแปลงโปรตีนฮิสโตนที่แตกต่างกันห้าชนิดถูกแมปในแต่ละเซลล์ นักวิจัยยังตั้งข้อสังเกตว่ากลุ่มเมทิลติดอยู่กับไซโตซีนของ DNA ซึ่งเป็นเบส และติดตามกระบวนการบรรจุ DNA อื่นๆ การปรับเปลี่ยนเหล่านี้ไม่ได้เปลี่ยนแปลงยีนเอง แต่ส่งผลกระทบต่อวิธีการใช้ยีนและเวลาที่
กว่าทศวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมชุดคำสั่งทางพันธุกรรมของมนุษย์ที่สมบูรณ์ ซึ่งเป็นลำดับจีโนมของมนุษย์ เกือบทุกเซลล์ในร่างกายมีสำเนาหนังสือคำสั่งทางพันธุกรรมเล่มนี้เหมือนกัน แต่ลำดับจีโนมเพียงอย่างเดียวคือรายการชิ้นส่วนที่จำเป็นสำหรับการสร้างบุคคล แผนที่ใหม่เป็นแนวทางในการประกอบชิ้นส่วนเหล่านั้นเข้าด้วยกัน
การพลิกดูแผนที่ของเซลล์แต่ละประเภททำให้จีโนมมีชีวิตขึ้นมา Eric Lander
นักพันธุศาสตร์มนุษย์และผู้อำนวยการ Broad Institute of MIT และ Harvard กล่าว “ถ้าโครงการจีโนมมนุษย์คือ ‘จีโนมมนุษย์: หนังสือ’ แล้วนี่คือ ‘จีโนมมนุษย์: ภาพยนตร์’” เขากล่าว แลนเดอร์เป็นผู้นำโครงการจีโนม แต่ไม่ได้มีส่วนร่วมในงานใหม่
ทีมนักวิจัยใช้เทคนิคต่างๆ ในการทำแผนที่เครื่องหมาย epigenetic และค้นหายีนที่ใช้งานอยู่ ซึ่งคำสั่งของ DNA จะถูกคัดลอกไปยัง RNA และท้ายที่สุดกลายเป็นโปรตีน และเพื่อเปิดเผยว่า DNA ชิ้นใดมีความสำคัญต่อการควบคุมกิจกรรมของยีนนี้ นอกจากนี้ยังมีแผนภูมิพื้นที่ที่ไม่ใช้งานของจีโนม บางกลุ่มยังได้สำรวจโครงสร้างสามมิติของจีโนมในเซลล์ต่างๆ
นักวิจัยยังระบุประเภทเซลล์ที่มีการใช้งานตัวแปรทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับลักษณะเฉพาะ เช่น ระดับคอเลสเตอรอลหรือความดันโลหิต ตัวอย่างเช่น ตัวแปรทางพันธุกรรมที่มีอิทธิพลต่อระดับคอเลสเตอรอลมีการใช้งานในตับ ผลลัพธ์นั้นเป็นไปตามที่คาดไว้เพราะนักวิทยาศาสตร์รู้อยู่แล้วว่าตับผลิตคอเลสเตอรอล
นักวิจัยไม่ได้คาดหวังว่าจะพบว่าตัวแปรทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์นั้นมีบทบาทในเซลล์ภูมิคุ้มกันมากกว่าในเซลล์ประสาทในสมอง ผลลัพธ์นั้นได้รับการยืนยันจากการศึกษาของหนู นักวิจัยนำโดยนักชีววิทยาด้านคอมพิวเตอร์ Manolis Kellis และนักประสาทวิทยา Li-Huei Tsai ทั้งที่ MIT และ Broad Institute ได้ทำแผนที่บริเวณจีโนมที่ใช้งานและไม่ใช้งานในหนูที่มีแนวโน้มจะเป็นโรคอัลไซเมอร์ รูปแบบการควบคุมเดียวกันจำนวนมากที่พบในสมองของหนูนั้นตรงกับรูปแบบในสมอง ของมนุษย์ ทีมรายงาน
การวิจัยก่อนหน้านี้ชี้ให้เห็นว่าเซลล์ภูมิคุ้มกันในสมองที่เรียกว่า microglia มีบทบาทในโรคอัลไซเมอร์ ( SN: 1/10/15, p. 12 ; SN: 11/30/13, p.22 ) แต่นักวิจัยส่วนใหญ่คิดว่าเซลล์ประสาทเป็น แหล่งที่มาของโรค งานใหม่นี้ชี้ให้เห็นว่าปัจจัยทางพันธุกรรมที่นำไปสู่โรคอัลไซเมอร์ไม่ทำงานในเซลล์ประสาทเลย แต่จะควบคุม microglia แทน “มันไม่ได้แค่พูดว่า ‘microglia มีความสำคัญ’ แต่กำลังบอกว่า ‘microglia เป็นหรือไม่’” Kellis กล่าว
credit : lk020.info sarongpartyfrens.com pillssearch.net banksthatdonotusechexsystems.net niceneasyphoto.com monirotuiset.net patrickgodschalk.com easywm.net sanfordriverwalk.org jewniverse.net
