研究人员识别速度的DNA区域调节基因的表达

圣裘德儿童研究医院的科学家开发了一个集成的、高通量系统更好地理解并可能操纵基因表达治疗镰状细胞病和β地中海贫血等疾病。这项研究发表在今天的《自然遗传学。

研究人员使用该系统来识别几十个DNA监管元素共同行动策划开关从胎儿到成人血红蛋白表达。该方法也可以用来研究涉及的其他疾病基因调控。

监管元素,也称为基因开关,分散在非编码区域的DNA。这些区域不编码基因和占98%的基因组。names-enhancer的元素有很多,阻遏,绝缘子和多特定的基因他们监管,监管元素共同行动,如何和其他问题的答案不清楚。

“没有大规模系统,识别关键监管元素通常是极其缓慢的,“通讯作者勇Cheng表示,博士,圣裘德部门的血液学和计算生物学。米切尔Weiss,医学博士博士,血液学椅子,是共同通讯作者。

“例如,尽管经过数十年的研究,只有不到一半的监管元素和相关的遗传变异占胎儿血红蛋白水平已确定,”Cheng说。

精度编辑提供了基因表达的关键细节规定

新系统结合生物信息学预测算法和一个腺嘌呤基地编辑工具与测试测量基础基因编辑如何影响基因表达。基本编辑工作更精确地比传统基因编辑工具,如CRISPR / Cas9,通过改变一个字母在庸俗的DNA字母效率高不创建更大的插入或删除。

研究人员使用基本编辑ABEmax使10156年具体编辑预测307年监管元素影响胎儿血红蛋白表达。表达式可以修改血红蛋白疾患如镰状细胞病的严重程度。编辑改变了DNA碱基腺嘌呤和鸟嘌呤与胞嘧啶胸腺嘧啶。研究集中在监管BCL11A基因中的元素,MYB-HBS1L, KLF1 beta-like球蛋白基因。

使用这种方法,科学家们证实了一些已知的监管胎儿血红蛋白表达,并获得了许多新的元素。