Атлас комбинаций транскрипционных факторов

Международная группа учёных составила полную карту сети ДНК-связывающих транскрипционных факторов (ТФ) и их взаимодействий, что стало значительным шагом в понимании того, как определяется развитие специфических типов тканей у млекопитающих. Эта глобальная сеть, показывающая, какие факторы могут комбинироваться для определения судьбы клетки, будет опубликована 5 марта в журнале Cell.

Транскрипционные факторы — это белки, которые связываются с определёнными последовательностями ДНК, чтобы направлять включение или выключение генов в ткани. Специфичность ткани (например, превратится ли эмбриональная ткань в лёгкие, почки или кожу) определяется тем, как и какие ТФ связываются с генами. Геном человека кодирует от 2000 до 3000 транскрипционных факторов, что потенциально создаёт более 4 миллионов возможных парных комбинаций белков.

Было известно, что в разных тканях активны разные комбинации ТФ. Однако из-за огромного числа факторов и потенциальных пар было сложно точно определить, какие комбинации являются функциональными, отмечает главный исследователь Трей Айдекер, PhD.

Интегрированный подход для систематического картирования всех возможных комбинаций ТФ у млекопитающих позволил получить большие наборы данных как для человека, так и для мыши. Полная сеть содержит 762 взаимодействия между ТФ у человека и 877 — у мыши, указывая на пары факторов, которые могут работать в комбинации.

«Наличие этой большой комбинаторной сети транскрипционных факторов предоставит учёным множество возможностей для изучения регуляции генов, дифференцировки тканей и эволюции млекопитающих», — заявил Айдекер. Он добавил, что анализ сети показывает, что высокосвязанные ТФ широко экспрессируются в разных тканях, и что примерно половина взаимодействий консервативна между мышью и человеком.

Исследовательская команда идентифицировала около 1000 различных пар белков ТФ, которые могут быть соединены вместе, что представляет собой «чертёж» всех возможных комбинаций, направляющих экспрессию генов у млекопитающих. Эта работа может дать исследователям ключи, необходимые для того, чтобы однажды определить, как стволовые клетки можно перепрограммировать в определённый орган или тип ткани.

В исследовательскую группу вошли 41 учёный из 17 различных институтов по всему миру.