IL PROGETTO ENCODE E LE NUOVE ZONE DEL GENOMA UMANO

Il progetto ENCODE

ENCODE rappresenta nella cyclopedia O f D NA E LEMENTI, ed è un'analisi completa del genoma umano progetto, che ha avuto inizio con un progetto pilota in cui abbiamo studiato solo l'1% del totale. Alla fine abbiamo ottenuto un'immagine molto dettagliata che mostra tutte le trascrizioni delle primarie e maturi, e la posizione delle principali modifiche degli istoni, i siti di legame di fattori di trascrizione, avviare i siti di trascrizione, siti DNasi ipersensibili, ecc, tutti collegati ai dati di espressione genica, la replicazione e numero di esemplari delle stesse regioni.

Inizialmente, il più evidente di questa analisi è stata la grande quantità di trascrizione viene rilevata lungo il genoma umano: 15% dei nucleotidi sono inclusi in trascritti maturi, e gran parte del resto della base (fino a 90 %) sono la parte del tessuto trascritti primari. Inoltre, ci sono molti siti di inizio di trascrizione diversi da quelli elencati in precedenza, spesso lontano da quello che era considerato l'inizio del gene. Analogamente, abbiamo identificato circa 200 pseudogeni (60% trasformati e non trasformati 40%), di cui sono trascritte quinto. Questo, trasposti al resto del genoma significa circa 20.000 pseudogeni in totale.

Anche se si è poi trovato che l'intensità della trascrizione "basale" non è alto, i dati forniti dalla ENCODE indicano che i geni sono più complessi di quanto precedentemente pensato: invece di vista tradizionale, secondo cui un gene dà luogo ad uno o più alternative trascritti codificanti una proteina nelle loro varie isoforme, appare chiaro che una regione genomica possono codificare prodotti proteici differenti, e anche causare altri trascritti (non necessariamente codificante proteina) in entrambe le catene. Tutto questo ci ha portato a ripensare il concetto di gene, che nel post-ENCODE essere definita come "l'unione di sequenze genomiche che codificano un insieme coerente di prodotti funzionali, potenzialmente sovrapposti." Questa definizione sottolinea il prodotto funzionale è codificato (qui l'uso di "coerente" per indicare che si codifica una proteina o RNA). L'aspetto più nuovo di questa definizione è che le regioni non tradotte (UTR) non sarebbe parte del gene, essendo inclusi, insieme normativo-elementi nella categoria di "regioni associate con i geni." La definizione alternativa è più in linea con il pensiero corrente che un gene è "la regione genomica codificante un insieme di alternative trascritti sovrapposti", ma codificano prodotti proteici differenti, è problematico in base ai dati forniti dal progetto ENCODE. Se c'è molto sovrapposizione dei trascritti, applicando questa definizione porterebbe ad un piccolo numero di geni di grandi dimensioni, che avrebbe anche poco significato per codificare prodotti biologicamente funzionali differenti (lo stesso gene potrebbe portare a proteina diversa e / o RNA di codifica). La nuova definizione può aumentare il numero totale di geni nel genoma, ma essendo centrata nel prodotto finale è più informativo del ruolo di ciascun gene particolare.

Un'altra sorpresa del progetto ENCODE è stato quello di testare una percentuale di trascrizioni rilevate non codificano proteine, in modo che la categoria di "RNA non codificante" continuano ad aumentare in futuro. In particolare, negli ultimi anni hanno visto l'esplosione di un nuovo tipo di RNA non codificanti lunghi (lncRNAs inglese), con importanti funzioni di regolamentazione stanno iniziando a imparare a poco a poco. Questi RNA con una dimensione maggiore di 200 nucleotidi che maturano attraverso splicing, ma che non codificano proteine. Il loro numero è in aumento, raggiungendo calcola che circa 10 a 20 volte più proteine ​​di sequenza genomica codificante RNA.

Tra le funzioni svolte da lncRNAs, è che essi sono in grado di inibire geni multipli in trans (cioè sono geni su cromosomi diversi), come nel caso di lincRNA-p21. Di particolare interesse sono alcuni altri lncRNAs nuove caratteristiche. Ad esempio, è stato mostrato agire come impalcature su cui vari fattori sono reclutati regolatori dell'espressione genica (modificatori della cromatina, che nel capitolo seguente). Questo è il caso di una chiamata lncRNA Hotair, che è in grado di trasportare un geni repressore genoma complesso. LncRNAs altri stimolare l'espressione di geni vicini, o perché sono attivi stessi o perché enhancer sono associati con co-attivatori di trascrizione. Infine, lncRNAs sembrano essere coinvolti con la formazione di anelli cromatina, servendo come punti di ancoraggio formate sui compartimenti nucleari (paraspeckles, per esempio).

Nel complesso, i risultati del progetto ENCODE sono entusiasmanti e molto arricchire la nostra visione del genoma umano, la sua regolamentazione e il funzionamento, che apre orizzonti inattesi nella ricerca genomica e hanno forti implicazioni biomediche nel prossimo futuro. .

Fonte:http://www.unav.es/ocw/genetica/tema-1-4.html