TY - JOUR

T1 - Методы высокопроизводительного репортерного анализа энхансеров

AU - Romanov, S. E.

AU - Kalashnikova, D. A.

AU - Laktionov, P. P.

N1 - Романов С.Е., Калашникова Д.А., Лактионов П.П. Методы высокопроизводительного репортерного анализа энхансеров // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2021. - Т. 25. - № 1. - С. 7-17

PY - 2021

Y1 - 2021

N2 - Корректное развертывание генетических программ развития и дифференцировки опирается на тонко координированную регуляцию экспрессии специфических наборов генов. Исключительную роль в управлении этим процессом играют регуляторные элементы генома, к которым относятся промоторы, энхансеры, инсуляторы и сайленсеры. Нарушения в их работе могут приводить к развитию различных патологий, включая онкологические заболевания, пороки развития и аутоиммунные заболевания. Развитие технологий высокопроизводительного геномного анализа позволило значительно ускорить накопление информации о специфичных эпигенетических характеристиках регуляторных элементов. В совокупности с полногеномными исследованиями распределения эпигенетических меток, регуляторных белков и пространственной структуры хроматина такие данные значительно расширяют представления о принципах эпигенетической регуляции генов и позволяют осуществлять поиск потенциальных регуляторных элементов in silico. Вместе с тем основные экспериментальные подходы, используемые для исследования локальных характеристик хроматина, имеют ряд технических ограничений, которые снижают достоверность биоинформатической идентификации регуляторных областей генома. В связи с этим, а также с учетом вариабельности функций эпигенетических детерминант и многокомпонентной регуляции работы элементов генома определение их регуляторной роли часто требует функциональной проверки. Разработано множество методов, позволяющих провести исследование функциональной роли регуляторных элементов в масштабе генома. В настоящем обзоре кратко описаны основные экспериментальные подходы для проведения идентификации регуляторных элементов in silico и присущие им технические ограничения. Рассмотрены оригинальные методы высокопроизводительного репортерного анализа активности энхансеров, которые используют для валидации предсказанных регуляторных элементов и de novo поиска. Описанные методы анализа дают возможность оценить функциональную роль нуклеотидной последовательности регуляторного элемента, определить его точные границы, а также оценить влияние локального состояния хроматина на активность энхансеров и экспрессию генов. Применение таких методологических подходов обеспечило значительный вклад в понимание фундаментальных принципов регуляции генной экспрессии.

AB - Корректное развертывание генетических программ развития и дифференцировки опирается на тонко координированную регуляцию экспрессии специфических наборов генов. Исключительную роль в управлении этим процессом играют регуляторные элементы генома, к которым относятся промоторы, энхансеры, инсуляторы и сайленсеры. Нарушения в их работе могут приводить к развитию различных патологий, включая онкологические заболевания, пороки развития и аутоиммунные заболевания. Развитие технологий высокопроизводительного геномного анализа позволило значительно ускорить накопление информации о специфичных эпигенетических характеристиках регуляторных элементов. В совокупности с полногеномными исследованиями распределения эпигенетических меток, регуляторных белков и пространственной структуры хроматина такие данные значительно расширяют представления о принципах эпигенетической регуляции генов и позволяют осуществлять поиск потенциальных регуляторных элементов in silico. Вместе с тем основные экспериментальные подходы, используемые для исследования локальных характеристик хроматина, имеют ряд технических ограничений, которые снижают достоверность биоинформатической идентификации регуляторных областей генома. В связи с этим, а также с учетом вариабельности функций эпигенетических детерминант и многокомпонентной регуляции работы элементов генома определение их регуляторной роли часто требует функциональной проверки. Разработано множество методов, позволяющих провести исследование функциональной роли регуляторных элементов в масштабе генома. В настоящем обзоре кратко описаны основные экспериментальные подходы для проведения идентификации регуляторных элементов in silico и присущие им технические ограничения. Рассмотрены оригинальные методы высокопроизводительного репортерного анализа активности энхансеров, которые используют для валидации предсказанных регуляторных элементов и de novo поиска. Описанные методы анализа дают возможность оценить функциональную роль нуклеотидной последовательности регуляторного элемента, определить его точные границы, а также оценить влияние локального состояния хроматина на активность энхансеров и экспрессию генов. Применение таких методологических подходов обеспечило значительный вклад в понимание фундаментальных принципов регуляции генной экспрессии.

KW - Enhancers

KW - Gene regulatory elements

KW - Massive parallel assays

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85108532565&partnerID=8YFLogxK

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=45826868

U2 - 10.18699/VJ21.038

DO - 10.18699/VJ21.038

M3 - статья

C2 - 34901731

AN - SCOPUS:85108532565

VL - 25

SP - 344

EP - 355

JO - Вавиловский журнал генетики и селекции

JF - Вавиловский журнал генетики и селекции

SN - 2500-0462

IS - 3

M1 - 12

ER -