Исследователи из Brigham and Women's Hospital обнаружили, что различные функции тканей возникают из-за основного биологического механизма, который в значительной степени является общим для всех тканей, а не из-за их собственных индивидуальных регуляторов. В статье, опубликованной в Cell Reports, Кимберли Гласс, доктор философии, из отдела сетевой медицины Ченнинга, и ее команда объясняют, как они использовали PANDA (передача атрибутов между сетями для ассимиляции данных) для создания сетевых моделей взаимодействий между факторами транскрипции и генов, обнаружив, что наличие различных тканевых функций является результатом тонких, тканеспецифических сдвигов в регуляторной сети. Для каждой из этих специфических для ткани функций сеть имеет одни и те же основные компоненты, но они комбинируются по-разному с добавлением генетической информации и информации об окружающей среде. Команда проанализировала данные консорциума Genotype-Tissue Expression (GTEx) среди других источников нормативной информации, чтобы реконструировать и охарактеризовать регуляторные сети для 38 тканей.
PANDA, модель, созданная Гласс и ее командой в 2013 году, была уникальной для этого исследования, поскольку она может более точно моделировать взаимодействие между факторами транскрипции, которые помогают контролировать, где, когда и в какой степени активируются гены, и их цели. Обобщение сложных взаимодействий между факторами транскрипции и генами является важным шагом в понимании паттернов в сети, которые определяют, как регуляция генов приводит к возникновению множества специфических функций тканей.
Авторы также заметили, что регуляция специфической тканевой функции в значительной степени не зависит от экспрессии фактора транскрипции. Они отмечают, что в геноме человека примерно 30 000 генов, но менее 2 000 из них кодируют факторы транскрипции.
«Для того, чтобы ткань функционировала должным образом, необходимо провести большое количество процессов», - сказал Гласс. «Вместо того, чтобы активировать определенные факторы транскрипции для выполнения этих различных процессов, мы обнаружили, что сети, соединяющие эти регуляторы с их генами-мишенями, реконфигурируются для более эффективной координации активации этих тканевых функций».
Команда отмечает, что их работа подчеркивает важность учета контекста конкретных тканей при разработке лекарственной терапии. Учитывая, что сдвинутые регуляторные сети управляют различными функциями, это будет важно для понимания потенциальных побочных эффектов лекарств за пределами ткани-мишени.