Conform descoperirilor publicate în revista Science, se evidențiază puterea stimulării celulare de a revela efecte genetice „ascunse” specifice contextului în condiții precum schizofrenia.
Se sugerează că reglarea genetică nu este complet dezvăluită doar prin măsurarea expresiei genelor.
În schimb, activitatea genelor—cel puțin în creier—ar putea depinde de context și de starea fiziologică a neuronilor.
„Biao Zheng, PhD, și Panos Roussos, PhD, de la Școala de Medicină Icahn la Mount Sinai din New York, au afirmat: „Liang et al. demonstrează că procesele genetice care stau la baza bolilor neuropsihiatrice sunt puternic determinate de un mediu fiziologic dinamic, mai degrabă decât de condiții celulare fixe”, într-un articol de perspectivă alături de studiu.
Ei au adăugat: „Pentru a înțelege genetica bolilor, ar putea fi necesar să studiem genomul în mișcare, nu în repaus.”
Studiile de asociație la nivelul întregului genom au dezvăluit sute de loci genetice asociate cu bolile mintale, cu peste 280 identificate doar pentru schizofrenie.
Dar multe dintre aceste regiuni de ADN nu codifică proteine și impactul lor este adesea subtil și dificil de detectat.
Pentru a investiga mai departe, Lifan Liang, PhD, de la Universitatea din Chicago, și colegii săi au studiat expresia genică și accesibilitatea cromatinică în neuroni individuali obținuți din celule stem pluripotente induse colectate de la o sută de donatori umani.
Studiul multi-omic al celulelor individuale a implicat evaluarea profilurilor transcripționale și epigenomice înainte și după activarea neuronilor prin depolarizare indusă de potasiu.
Echipa a descoperit că multe din activitățile din regiunile de ADN de reglementare au devenit vizibile doar cu stimulare neuronală.
Atât numărul locilor de caracteristici expresionale detectabile (eQTLs)—variații genetice asociate cu diferențe în expresia genică—cât și locurile de caracteristici de accesibilitate cromatinică (caQTLs)—variații de ADN asociate cu diferențe în accesibilitatea cromatinică—au crescut după stimularea neuronală.
Factorii de transcripție comuni și specifici tipului celular au lucrat împreună, posibil prin cascadelor de reglementare, pentru a determina răspunsurile neuronale specifice tipului celular la stimuli.
eQTL-urile după stimulare au avut o suprapunere semnificativ mai slabă cu cataloagele eQTL ale creierului derivate din țesut post-mortem în comparație cu eQTL-urile înainte de stimulare.
Aceasta sugera că multe relații între activitatea din regiunile de ADN de reglementare și expresia genică devin detectabile doar în timpul activării neuronale și ar putea fi trecute cu vederea de studiile tradiționale bazate pe țesuturi.
Un număr mai mare de caQTL-uri au fost asociate cu bolile neuropsihiatrice în comparație cu eQTL-urile, sugerând că variațiile genetice asociate cu boala ar putea avea efecte detectabile asupra ADN-ului de reglementare chiar când schimbările ulterioare în expresia genică nu erau evidente.
În sprijinul acestui fapt, accesibilitatea cromatinică și răspunsurile transcripționale la activarea neuronală s-au produs adesea la momente diferite.
Sursa articol https://insideprecisionmedicine.com
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.
