Die unterschiedlichen Eigenschaften der verschiedenen Zellen des menschlichen Körpers spiegeln sich in ihren Genexpressionsmustern wider. Die Regulierung einer solchen Genexpression basiert auf Transkriptionsfaktoren, die an bestimmte Sequenzen im Genom binden.
Die Aufklärung einzigartiger Transkriptionsfaktor-Bindungssequenzen für jeden Zelltyp ist von entscheidender Bedeutung für die Aufklärung der regulatorischen Mechanismen, die die Genexpression innerhalb dieser Zelltypen steuern. Dennoch bleibt ein umfassendes Verständnis der Transkriptionsfaktor-Bindungssequenzen, einschließlich Gemeinsamkeiten und Variationen zwischen Transkriptionsfaktortypen und Zelltypen, schwer zu erreichen.
Anhand von Daten zu den Bindungsstellen zahlreicher menschlicher Transkriptionsfaktoren haben Forscher der Universität Tsukuba „MOCCS-Profile“ entwickelt, eine neuartige Datendarstellung für Transkriptionsfaktor-Bindungssequenzen, und Bindungssequenzen über verschiedene Transkriptionsfaktoren und Zelltypen hinweg analysiert. Die Arbeit ist veröffentlicht im Tagebuch BMC-Genomik.
Ihre Ergebnisse zeigen, dass etwa die Hälfte der untersuchten Transkriptionsfaktoren unterschiedliche Bindungssequenzen für bestimmte Zelltypen besitzen. Darüber hinaus entwickelten die Forscher unter Verwendung der MOCCS-Profile einen Index zur Vorhersage der Wirkung von Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs) auf die DNA-Bindung von Transkriptionsfaktoren und zeigten, dass die Wirkung krankheitsbedingter SNPs auf die Transkriptionsfaktorbindung aus dieser Perspektive angemessen bewertet werden kann von Transkriptionsfaktoren und Zelltypen.
Die MOCCS-Profile bergen ein enormes Potenzial für verschiedene Anwendungen, beispielsweise die Kombination mit epigenomischen Daten zur Entschlüsselung zelltypspezifischer Regulationsmechanismen der Genexpression und die Bewertung des Einflusses somatischer Mutationen in Krebszellen auf die Bindung von Transkriptionsfaktoren.
Mehr Informationen:
Saeko Tahara et al., Transkriptionsfaktor-bindende k-mer-Analyse verdeutlicht die Zelltypabhängigkeit von Bindungsspezifitäten und cis-regulatorischen SNPs beim Menschen. BMC-Genomik (2023). DOI: 10.1186/s12864-023-09692-9