TY - JOUR

T1 - Геномная изменчивость в регуляторных районах генов, ассоциированная с заболеваниями человека

T2 - механизмы влияния на транскрипцию генов и полногеномные информационные ресурсы, обеспечивающие исследование этих механизмов

AU - Ignatieva, E. V.

AU - Matrosova, E. A.

N1 - Игнатьева Е.В., Матросова Е.А. Геномная изменчивость в регуляторных районах генов, ассоциированная с заболеваниями человека: механизмы влияния на транскрипцию генов и полногеномные информационные ресурсы, обеспечивающие исследование этих механизмов // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2021. - Т. 25. - № 1. - С. 18-29

PY - 2021/2

Y1 - 2021/2

N2 - Полногеномные и полноэкзомные технологии секвенирования играют важную роль в исследованиях генетических аспектов патогенеза различных заболеваний. Широкое применение методов полногеномного и полноэкзомного анализа ассоциаций позволяет идентифицировать множество вариантов геномной изменчивости (ГИ), ассоциированных с заболеваниями. Эта информация накапливается в базах данных GWAS central, GWAS catalog, OMIM, ClinVar и др. Большинство вариантов, идентифицированных методикой полногеномного анализа ассоциаций, располагается в некодирующих областях генома человека. По данным проекта ENCODE, доля участков в геноме человека, потенциально задействованных в регуляции транскрипции, во много раз превышает долю кодирующих областей. Таким образом, геномная изменчивость в некодирующих областях генома может повышать предрасположенность к заболеваниям, нарушая функционирование различных регуляторных элементов (промоторов, энхансеров, участков, определяющих 3D структуру хроматина и т. д.). Однако идентификация механизмов влияния патогенных вариантов ГИ на риск развития заболеваний затруднена ввиду большого разнообразия регуляторных элементов. В обзоре рассмотрены молекулярно-генетические механизмы влияния патогенных вариантов ГИ на экспрессию генов. При этом внимание сосредоточено на транскрипционном уровне регуляции как ключевой стадии, запускающей последовательность этапов экспрессии любого гена. Пусковым событием, опосредующим влияние патогенного варианта ГИ на уровень экспрессии гена, может быть, например, изменение функциональной активности сайтов связывания транскрипционных факторов или уровня метилирования ДНК, что, в свою очередь, отражается на функциональной активности промоторов или энхансеров. Выявление регуляторных эффектов полиморфных локусов невозможно без тесной интеграции современных экспериментальных подходов с компьютерным анализом больших массивов генетических данных, получаемых на основе омиксных технологий. В обзоре кратко описаны наиболее известные открытые полногеномные информационные ресурсы, содержащие данные, полученные на основе омиксных технологий, в том числе: ресурсы, накапливающие сведения о состоянии хроматина и участках его связывания с транскрипционными факторами, выявленными с помощью технологии ChIP-seq; ресурсы по геномным локусам, для которых на основе данных ChIP-seq выявлено аллель-специфичное связывание с транскрипционными факторами; а также ресурсы, содержащие предсказанные in silico данные о потенциальном влиянии геномной изменчивости на сайты связывания транскрипционных факторов.

AB - Полногеномные и полноэкзомные технологии секвенирования играют важную роль в исследованиях генетических аспектов патогенеза различных заболеваний. Широкое применение методов полногеномного и полноэкзомного анализа ассоциаций позволяет идентифицировать множество вариантов геномной изменчивости (ГИ), ассоциированных с заболеваниями. Эта информация накапливается в базах данных GWAS central, GWAS catalog, OMIM, ClinVar и др. Большинство вариантов, идентифицированных методикой полногеномного анализа ассоциаций, располагается в некодирующих областях генома человека. По данным проекта ENCODE, доля участков в геноме человека, потенциально задействованных в регуляции транскрипции, во много раз превышает долю кодирующих областей. Таким образом, геномная изменчивость в некодирующих областях генома может повышать предрасположенность к заболеваниям, нарушая функционирование различных регуляторных элементов (промоторов, энхансеров, участков, определяющих 3D структуру хроматина и т. д.). Однако идентификация механизмов влияния патогенных вариантов ГИ на риск развития заболеваний затруднена ввиду большого разнообразия регуляторных элементов. В обзоре рассмотрены молекулярно-генетические механизмы влияния патогенных вариантов ГИ на экспрессию генов. При этом внимание сосредоточено на транскрипционном уровне регуляции как ключевой стадии, запускающей последовательность этапов экспрессии любого гена. Пусковым событием, опосредующим влияние патогенного варианта ГИ на уровень экспрессии гена, может быть, например, изменение функциональной активности сайтов связывания транскрипционных факторов или уровня метилирования ДНК, что, в свою очередь, отражается на функциональной активности промоторов или энхансеров. Выявление регуляторных эффектов полиморфных локусов невозможно без тесной интеграции современных экспериментальных подходов с компьютерным анализом больших массивов генетических данных, получаемых на основе омиксных технологий. В обзоре кратко описаны наиболее известные открытые полногеномные информационные ресурсы, содержащие данные, полученные на основе омиксных технологий, в том числе: ресурсы, накапливающие сведения о состоянии хроматина и участках его связывания с транскрипционными факторами, выявленными с помощью технологии ChIP-seq; ресурсы по геномным локусам, для которых на основе данных ChIP-seq выявлено аллель-специфичное связывание с транскрипционными факторами; а также ресурсы, содержащие предсказанные in silico данные о потенциальном влиянии геномной изменчивости на сайты связывания транскрипционных факторов.

KW - Genetic variability

KW - Genomic databases

KW - Pathogenic genetic variants

KW - Transcription factor binding sites (TFBSs)

KW - Transcription regulation

KW - Transcription regulatory regions

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85103772519&partnerID=8YFLogxK

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44831854

U2 - 10.18699/VJ21.003

DO - 10.18699/VJ21.003

M3 - статья

C2 - 34541447

AN - SCOPUS:85103772519

VL - 25

SP - 18

EP - 29

JO - Вавиловский журнал генетики и селекции

JF - Вавиловский журнал генетики и селекции

SN - 2500-0462

IS - 1

M1 - 2

ER -