Encode - en uppslagsbok över människans arvsmassa

Cirka 1,5 procent av det mänskliga DNA:t utgör våra cirka 19 000 proteinkodande gener. Resten kallades länge för ”skräp-DNA” eftersom ingen visste vilken funktion det fyllde. Men så småningom blev det allt tydligare att inte bara var de gener som är ritningar för hur ett protein ska konstrueras som är viktiga utan även element som reglerar genernas aktivitet. Tidigare studier har antytt att den reglerande aktiviteten ligger i ”skräp-DNA:t” som därmed fick en mycket viktig funktion.

Konsortiet Encode (Encyclopedia of DNA elements) har som målsättning att skapa en uppslagsbok över funktionella element i vår arvsmassa för att underlätta studier av gener och deras funktion. Encode-projektet startade 2003 av amerikanska National Human Genome Research Institute. All data finns tillgänglig i en öppen databas.

I september 2012 publicerades omfattande resultat från projektet i 30 vetenskapliga artiklar i tidskrifterna Nature, Genome Research och Genome Biology. Encode har utnämnts till ett av de tio viktigaste vetenskapliga genombrotten under 2012 av de vetenskapliga tidskrifterna Nature och Science.

Totalt 1649 experiment i upp till 147 celltyper beskriver funktionella element i genomet som påverkar människans utveckling och funktion. En viktig slutsats är att de sekvenser som inte ger upphov till ett protein har mycket större betydelse för genernas funktion än man tidigare trott. Minst 80 procent av genomet är biologiskt aktivt, ungefär 60 procent översätts från DNA till funktionella RNA-molekyler. Det uppskattas att upp till 20 procent av dessa RNA-molekyler kan vara direkt inblandade i genregleringen.

Encode-forskarna har också samlat in data om så kallade epigenetiska förändringar, det vill säga förändringar som inte rör själva sekvensen av A, T, G och C. Exempel på sådana förändringar är att kemiska grupper binder till DNA och kemisk modifiering av histoner. Histoner är proteiner som DNA-strängen är upplindad kring. Man har tidigare antagit att epigenetiska förändringar styr interaktionen mellan DNA och de faktorer som initierar genuttryck. De nya forskningsrönen ger stöd för det antagandet.

Utmaningen består i att använda resultaten som Encode har genererat på bästa sätt för att öka vår kunskap om genreglering. Åter igen handlar det om att översätta data till kunskap.

Natalie von der Lehr

Källor: ENCODE: The human encyclopaedia, Nature News (5 september 2012); The ENCODE Project Consortium, Nature 489:57 (september 2012); Landt et al, Genome Research 22:1813 (september 2012); Park et al, Genome Research 22:1626 (september 2012)  

 

Protokoll

Från sammanträdet den 25 januari 2017.

Läs mer »