מחקר חדש שנערך על ידי מדענים ב-deCODE Genetics, חברה בת של Amgen, מראה כי וריאנטים של רצף מניעים את המתאם בין מתילציה של DNA וביטוי גנים. אותן גרסאות קשורות למחלות שונות ולתכונות אנושיות אחרות.
המחקר פורסם היום בכתב העת המדעי גנטיקה של הטבע תחת הכותרת: המתאם בין מתילציה של CpG וביטוי גנים מונע על ידי וריאנטים של רצף.
רצף Nanopore היא טכנולוגיה חדשה שפותחה על ידי ONT (Oxford Nanopore Technology), המאפשרת לנו לנתח רצפי DNA בזמן אמת. בעזרת טכנולוגיה זו, מולקולות DNA נמשכות דרך נקבוביות חלבון זעירות, ומדידות בזמן אמת של זרם חשמלי מצביעות על אילו נוקלאוטידים ב-DNA עברו דרך הנקבוביות. זה מאפשר לקרוא את רצף הנוקלאוטידים ב-DNA, תוך שהוא מאפשר לזהות שינויים כימיים של הנוקלאוטידים מאותן מדידות.
שינוי אחד כזה נקרא מתילציה של DNA ונחשב כחשוב בקביעה באילו גנים נעשה שימוש בכל זמן נתון; המכונה בדרך כלל ויסות של ביטוי גנים על ידי מדען בתחום. טכנולוגיית רצף Nanopore מאפשרת מדידה ישירה של מתילציה של DNA, ובמקביל גם מניבה קריאות ארוכות יותר של רצפי DNA מאשר טכנולוגיות קיימות הצליחו להשיג. התקדמות אלו מציעות הזדמנויות חדשות בכך שהיא מאפשרת מדידת מתילציה של DNA של כל אתרי CpG בגנום האנושי, ומכיוון שטכנולוגיה זו יכולה לקרוא רצפי DNA ארוכים, ניתן לקבוע מתילציה של DNA על כרומוזומים משני ההורים, בנפרד.
במחקר, המדענים הצליחו להקצות מתילציה של CpG, ביטוי גנים ואללים של וריאנטים של רצף לכרומוזומים הוריים, מה שמאפשר להם לחקור קורלציות בין שלוש קבוצות המדידות ברמת הפלוטיפ. המחקר מראה כי וריאנטים של רצף משפיעים על מתילציה של DNA, ויתרה מכך, חלק מהווריאציות הללו יכולות להיות קשורות למחלות שונות כמו גם לתכונות אנושיות אחרות. חשוב לציין, המחקר מראה שניתן לייחס את המתאם בין מתילציה של DNA וביטוי גנים לגרסאות של רצף, מה שמצביע על כך שהווריאציות הללו הן הגורם המניע.
רוב גרסאות הרצף שנקשרו למחלות נמצאות בגנום הלא מקודד, באזורים של הגנום שאינם מקודדים לחלבונים. מסיבה זו, היה קשה להבין כיצד גרסאות רצף לא מקודדות מובילות למחלות. על ידי לימוד ההשפעות על מתילציה של DNA, המדענים הצליחו להראות שרבים מהווריאציות הללו תואמות לגרסאות רצף שהיו קשורות בעבר למחלות, ובכך אפשרו לנו להבין טוב יותר כיצד הן מובילות להתקדמות מחלות.
