Kontrola miejsca i czasu ekspresji genów
Komórki układu krwionośnego i odpornościowego pochodzą od wspólnego przodka, krwiotwórczej komórki macierzystej (HSC), która znajduje się w szpiku kostnym. Proces różnicowania HSC do dojrzałych komórek krwi zależy od typu komórki i specyficznej dla stadium rozwojowego ekspresji genów. Proces ten jest możliwy dzięki zintegrowanemu działaniu czynników transkrypcyjnych, które wiążą się z promotorami, wzmacniaczami oraz innymi elementami regulatorowymi genomu. Promotory leżą w sąsiedztwie genów, a wzmacniacze występują znacznie bardziej sporadycznie i często z dala od genów docelowych. Zgromadzone dowody pokazują, że kontakt pomiędzy położonymi z dala od siebie wzmacniaczami i promotorami jest zależny od pętli chromatyny, które zbliżają do siebie te regiony i ułatwiają wiązanie czynników transkrypcyjnych. Celem finansowanego ze środków unijnych projektu GENOMIC INTERACTIONS (B-cell development and gene regulation in three dimensions) było zmapowanie interakcji pomiędzy promotorami a wzmacniaczami podczas rozwoju komórek hematopoetycznych. Naukowcy przeprowadzili analizę genomu HSC oraz późniejszych komórek pochodnych za pomocą immunoprecypitacji chromatyny oraz platform do sekwencjonowania RNA. Uzyskane dane umożliwiły stworzenie map wzmacniaczy transkrypcji podczas rozwoju komórek B oraz komórek szpikowych oraz map otwartych profili ekspresji chromatyny i RNA. Wyniki pokazały wyraźną obecność wzmacniaczy związanych z komórkami B we wczesnych komórkach prekursorowych, ale nie wykazywały one aktywnego działania. W celu pełnego wyjaśnienia udziału tych wzmacniaczy we wczesnym rozwoju komórek limfoidalnych, konieczne jest przeprowadzenie dodatkowych badań w modelach mysich pozbawionych czynników transkrypcyjnych. Ponadto zespół stworzył protokół dotyczący mapowania interakcji pomiędzy promotorami i wzmacniaczami na poziomie całego genomu przy użyciu kilku komórek. Ogólne wyniki badania pozwalają na lepsze zrozumienie wpływu sieci transkrypcyjnych na postępy rozwojowe w odniesieniu do różnicowania komórek B, zwłaszcza w kontekście interakcji genomowych o dalekim zasięgu, które pośredniczą w kontakcie między promotorem a wzmacniaczem. Ponadto wyniki wskazują na potencjalny wpływ wariantów genetycznych na funkcje regionów odpowiedzialnych za złożone cechy genetyczne lub choroby dziedziczne.
