Kontrola translacji w skali globalnej
Kontrola translacyjna ekspresji genowej następuje po transkrypcji i ma na celu określenie, ile produkowanych białek przypada na RNA matrycowe (mRNA). Nieprawidłowości w tym procesie znacząco przyczyniają się do zaburzeń rozwoju i pamięci, oraz wielu chorób u ludzi. W celu stworzenia interdyscyplinarnej metody badania kontroli translacji uczestnicy projektu TRANSLATOMICS (Painting the landscape of translational control of gene expression through meta-analysis of genome wide data sets) dokonali kilku odkryć. Przeszukanie wyników wielu badań dostarczyło informacji potrzebnych do stworzenia zasad i mechanizmów kontroli translacji w obrębie całego genomu. Badacze przeczesali repozytoria danych w poszukiwaniu niezależnych porównań i wyeliminowali je z badania na podstawie kilku warunków. Kryteria obejmowały brak solidnych podstaw biologicznych, niemożność pokazania translacji różnicowej po korektach wynikających z testów wielokrotnych i nieprzekazywanie istotnych informacji. Po identyfikacji genów ulegających translacji różnicowej, naukowcy wyodrębnili zestaw modułów koregulacji, które definiują organizację translacji mRNA wyższego rzędu. Przesiewając moduły w celu ich walidacji, badacze znaleźli ponad 100 operonów koordynujących ekspresję genów. Stosując podejście sieciowe, badacze z projektu TRANSLATOMICS odkryli kolejny poziom regulacji, na którym moduły nie są regulowane jako jednostki, lecz jako pary. Na przykład zwiększenie aktywności w jednym z modułów powoduje spadek aktywności w innym, co umożliwia osiągniecie homeostazy. Następnym etapem jest powiązanie tych mechanizmów z fenotypami biologicznymi i chorobami, co da informacje na temat natury zaburzeń mRNA. Plan identyfikacji składowych regulacyjnych RNA został zrealizowany, a przyszłe badania będą obejmować wysokoprzepustową walidację funkcjonalną modułów regulacyjnych. To rewolucyjne podejście do badania wielopoziomowej organizacji kontroli translacji może przełożyć się na nowe terapie normalizujące ekspresję genów. Deregulacja translacji występuje między innymi w przebiegu chorób nowotworowych. Wraz z rozwojem dalszych badań może okazać się, że różne warianty regionów regulatorowych odpowiadają za złożone choroby w większym stopniu niż błędy w produkcji białek.
Słowa kluczowe
Kontrola translacji, ekspresja genetyczna, nowotwór złośliwy, całogenomowy, mRNA, choroba
