Проект Codebook: как ученые заполнили пробелы в "словаре" белков-регуляторов

Процесс превращения генетического кода в "продукт" (РНК или белок) сложен, там есть несколько этапов, в том числе транскрипция, и она регулируется специальными белками - факторами транскрипции. Без них не обойтись - они это и есть своего рода "дирижеры" процесса, которые связываются с определенными короткими последовательностями-мотивами и включают или выключают гены. Проблема в том, что для сотен таких белков их ДНК-мотивы были неизвестны - короче говоря, в "книге шифра" не было полного и четкого соотнесения, что чему соответствует.

Решением этой очень важной и интересной задачи занимался крупный международный консорциум, где важную роль сыграли российские ученые из ИОГен РАН (Москва), Института белка РАН (Пущино) и ФББ МГУ.
Они исследовали 332 транскрипционных фактора человека - те, у которых мотив был либо спорным, либо вообще непонятным. Объем работы впечатляет: более 4000 независимых экспериментов с использованием как бесклеточных систем, так и живых клеток. В результате для 177 факторов (53%) удалось получить надежные мотивы, причём для большинства из них впервые. Что важно, есть подтверждение тому, что найденные in vitro мотивы действительно работают в клетках.

Собранные данные позволили выявить десятки тысяч ранее неизвестных консервативных сайтов связывания транскрипционных факторов - и большинство из них сосредоточено в промоторных областях генов, то есть в зонах, напрямую влияющих на экспрессию. Это помогает не только понять, какие белки с чем связываются, но и прогнозировать, как это влияет на работу генов.