31. marts 2014

FANTOM projekt afslører al genaktivitet i kroppen

Genforskning

I 2003 blev hele det humane genom afkodet (HUGO projektet). Nu har forskere i et nyt projekt, kaldet FANTOM, taget skridtet videre og vist præcist, hvilke gener der er aktive i menneskets forskellige celler. Atlasset er intet mindre end kæmpe bedrift, der giver forskerne langt større indsigt i cellers funktion og forskelligheder. Både hos raske mennesker og under sygdom.

Klik på billederne for at se dem i større format.

I 2003 blev hele det humane genom afkodet (HUGO projektet). Nu har forskere i et nyt projekt, kaldet FANTOM, taget skridtet videre og vist præcist, hvilke gener der er aktive i menneskets forskellige celler. Atlasset er intet mindre end kæmpe bedrift, der giver forskerne langt større indsigt i cellers funktion og forskelligheder. Både hos raske mennesker og under sygdom.

Professor Albin Sandelin, Bioinformatik Centret, Biologisk Institut ved Københavns Universitet har sammen med forskningskonsortiet FANTOM netop offentliggjort de banebrydende resultater i det velansete tidsskrift Nature, - resultater, der kan få afgørende betydning i fremtiden for vores forståelse og håndtering af cellers mekanismer.

- I FANTOM konsortiet har vi for første gang systematisk undersøgt præcist, hvilke gener som bruges for stort set samtlige celletyper i hele menneskekroppen. Vi har på en måde malet et ’aktivitetslag’ ovenpå den humane gensekvens – lidt ligesom at påføre bjerge, floder og byer som konturer på et verdenskort. Dette atlas er så vigtig, fordi det netop er aktiviteten af gener, der giver de store forskelle i vores celler. Selvom alle celler indeholder de samme gener, så er det forskelligt, hvilke gener der er aktive. Fx bruger hjerneceller et specifikt sæt af gener, som har betydning for hjernens funktioner, og ikke gener som er involveret i leverfunktion, forklarer professor Albin Sandelin.

Den teknologi, som forskerne har benyttet til at udarbejde atlasset, har også gjort det muligt at finde de regulerende kontakter, de såkaldte ’enhancers’, som er ansvarlige for at aktivere de rigtige gener i de rigtige celler.

- Vi har kortlagt aktiviteten af 44.000 enhancere overalt i menneskekroppen samt kortlagt, hvorledes deres aktivitet er forbundet med generne i FANTOM atlasset. Indtil nu har vores kendskab til enhancer-regionerne og deres aktivitet være begrænset til en håndfuld celletyper, siger Dr. Robin Andersson ved Biologisk Institut, som har haft ansvar for en stor del af analysen af de regulerende kontakter.

Forskergruppen har desuden opdaget, at mange af de mutationer i generne, som er forbundet med sygdomme, netop findes i de enhancer sekvenser, som udgør de regulerende kontakter. Denne opdagelse giver nye muligheder for at analysere vævsprøver fra personer, der lider af en bestemt sygdom og samtidig lokalisere problemet og finde årsagen til sygdommen på et molekylært niveau.

Forskningsresultaterne er netop publiceret i to publikationer i tidsskriftet Nature og er den foreløbige kulmination på flere artikler, som også er publiceret i højtprofilerede tidsskrifter som Nature Biotechnology, Genome Research, Blood, Molecular Biology and Evolution, Proceedings of the National Academy of Sciences, Nucleic Acids Research, Molecular genetics and metabolism, BMC Genomics og PLoS ONE.

Forskningen er støttet af Lundbeckfonden og Novo Nordisk Fonden.

Læs de to videnskabelige artikler

A promoter level mammalian expresssion atlas
An atlas of active enhancers across human cell types and tissues

Kontakt

Professor Albin Sandelin, Lundbeck fellow 
Bioinformatik Centeret, Biologisk Institut og BRIC, Københavns Universitet
Tlf: +45 22 45 66 68
Mail: albin@binf.ku.dk
Postdoc Robin Andersson
Bioinformatik Centeret, Biologisk Institut og BRIC, Københavns Universitet
Tlf: +46 737 359 789
Mail: robin@binf.ku.dk
Professor Michael Rehli
Klinik und Poliklinik für Innere Medizin III Universitätsklinikum Regensburg, Tyskland
Tlf: +49 941 944 5587
Mail: michael.rehli@klinik.uni-regensburg.de

Dr. Alistair Forrest, FANTOM5 analyse leder hos 
RIKEN Center for Life Science Technologies 
Mail: forrest@gsc.riken.jp

Dr. Yoshihide Hayashizaki, Director

RIKEN Preventive Medicine and Diagnosis Innovation Program
Tlf: +81 45 503 9218
Mail: yosihide@gsc.riken.jp