Nekódující genom, který byl kdysi propuštěn jako „nezdravá DNA“, je nyní uznáván jako základní regulátor genové exprese a klíčovým hráčem v porozumění složitým onemocněním. Po dolních úspěších projektu Human Genome Project (HGP) se vědci stále více zaměřují na dešifrování nekódujících oblastí lidského genomu, které tvoří přibližně 98% genetického materiálu.
Tyto regiony, dlouho přehlížené v důsledku jejich neproteinové povahy, je nyní známo, že mají regulační prvky zásadní pro funkci buněk a progresi onemocnění.
Uvědomění si, že nekódující DNA hraje klíčovou roli v regulaci genů, transformovala způsob, jakým vědci chápou genomickou architekturu. Integrativní přístupy, kombinace genomiky, epigenomiky, transkriptomiky a proteomiky, odhalily, že nekódující oblasti nejsou pouhými kolemjdoucími, ale aktivně se účastní kontroly genové exprese prostřednictvím sítě enhancerů, promotorů a modifikací chromatinu. Tyto prvky jsou zapojeny do trojrozměrné organizace genomu, což umožňuje dlouhodobé interakce, které regulují buněčnou funkci.
Pokroky v sekvenování nové generace (NGS) byly nápomocné při odhalení regulačního Potenciál nekódujícího genomu. Techniky vysoce výkonných výstupů, jako jsou chip-seq, atac-seq a RNA-seq, umožnily identifikaci vazebných míst transkripčního faktoru, otevřený chromatin regiony a nekódující transkripty RNA (ncRNA).
Kromě toho metody jako chromozom konformace zachytit (3c) a Hi-C poskytly nahlédnutí do architektury chromatinu a zdůraznily prostorové vztahy mezi zesilovači a promotory.
Klíčový průlom spočívá v pochopení toho, jak nekódující varianty přispívají k nemoci. Studie prokázaly, že mutace v oblasti enhanceru, promotorových sekvencí a regulačních RNA mohou narušit expresi genu, což vede k různým genetickým poruchám a rakovině.
Například mutace v enhancerských prvcích genu SNCA jsou spojeny s Parkinsonovou chorobou, zatímco změny v promotoru TERT jsou spojeny s progresí rakoviny. Tato zjištění podtrhují důležitost nekódující DNA při udržování genomické stability a prevenci patologických transformací.
Přechod z vidění nekódující DNA jako biologického šumu k rozpoznávání jeho regulací Význam znamená posun paradigmatu v genomické medicíně. Jak vědci nadále mapují regulační krajinuEPotenciál pro přesný medicínu se stále více zřejmý. Cílením nekódujících prvků zapojených do etiologie nemoci může být možné vyvinout terapie přizpůsobené přizpůsobené kořenové příčině dysregulace genu.
Zdroj:
Reference časopisu:
Ruffo, P., et al. (2025). Odhalení regulačního potenciálu nekódujícího genomu: poznatky z projektu lidského genomu do přesnosti medicíny. Geny a onemocnění. doi.org/10.1016/j.gendis.2025.101652
