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骰子免疫细胞图在线

2022-07-02 14:12:15 来源: 用户: 

比较任何两个人的DNA,你会发现他们的遗传密码有数百万个不同点。现在,拉霍亚免疫学研究所(LJI)的科学家们正在共享大量数据,这对破译这种自然基因变异如何影响免疫系统保护我们健康的能力至关重要。

四年多来,由Pandurangan Vijayanand医学博士领导的LJI科学家团队一直在从事大规模免疫配置,详细说明DNA序列的变异如何影响不同类型免疫细胞中的基因活性。该团队正在通过一个新的数据库DICE(免疫细胞表达数据库,数量性状位点和表观基因组的表达)分享他们的发现,这使得世界各地的研究人员可以轻松地探索与基因、细胞类型或疾病相关的数据。他们感兴趣。

为了确定遗传变异对免疫系统的影响,Vijayanand和他的同事们为91名健康捐赠者的每个人生成了15个免疫细胞的遗传活性谱,这些细胞代表了血液中发现的最丰富的细胞类型。他们的研究成果发表在2018年11月15日的《细胞》杂志上,揭示了遗传变异对免疫系统中基因活动的深远影响。对于超过12,000个基因——这些细胞中约60%的活性基因——自然发生的遗传变异与某些细胞类型中基因活性的显著差异有关。维贾亚南德说:“我们所看到的效果是惊人的。”。“这不是你看到的一些微妙的变化。”

基因组研究已经将数千种遗传密码变异与人类疾病联系起来。然而,这些关联并不容易揭示这些突变如何影响细胞功能,或者表明科学家如何干预以降低风险或治疗疾病。这些变异中的许多发生在基因之间的大量未知的基因组DNA序列中,它们可以指导细胞如何以及何时使用某些基因——但它们实际上调控的基因仍然是个谜。更重要的是,虽然一个人体内的每个细胞都包含相同的遗传密码,但不同的细胞根据其在体内的独特功能,使用不同的信息来开启或关闭基因。

这意味着,为了解释基因变异对我们细胞的影响,研究人员不仅需要地图,还需要地图集。说到免疫系统,骰子就是那个图集。为了创建一个图谱,Vijayanand的团队首先从捐赠者的血液样本中分离出不同类型的免疫细胞。然后,他们评估了供体特异性遗传变异,并使用RNA测序来确定每种细胞类型的每个基因的活性水平。分析中包括13种类型的免疫细胞。对于其中的两个,除了评估休眠和非活跃细胞中的基因活性,研究小组还刺激细胞类似于它们在识别病原体或恶性癌细胞时受到的刺激,然后分析这种激活过程中的基因活性。国家也是如此。

最后,该团队对1500多个样本进行了测序和分析。LJI教授Bjoern Peters博士说,这个结果是团队的计算和分析以及DICE数据库的开发,这是一个大量的数据。通过筛选这些数据,研究小组发现了免疫系统的一些令人惊讶的特征。例如,研究小组发现,特定类型免疫细胞的基因活性在男性和女性之间存在显著差异。此外,他们发现遗传变异通常只影响一种细胞类型中邻近基因的表达;因此,使用全血不会发现所发现的独特差异。该团队还开始跟踪一些有趣的线索,并调查他们的数据显示可能与疾病有关的某些基因的作用。

该团队渴望其他研究人员也能利用这些数据。事实上,DICE数据库旨在使世界各地的任何研究人员都能轻松检查不同免疫细胞类型中遗传变异和基因表达之间的关系。负责管理免疫项目的博士后研究员本杰明施密德尔(Benjamin Schmiedel)博士说,“基因变异如何影响基因表达,导致人类的所有多样性,以及某人是否易患某种疾病,这一点非常显著。”“我们只是触及了表面。数据是开放给人们挖掘的。”

事实上,研究社区的成员已经开始探索DICE,寻找许多他们在自己的实验室中研究过的关于细胞和基因的新信息。当未来的研究将特定的基因变异与疾病联系起来时,研究人员可以求助于DICE来找出哪些基因受到变异和免疫细胞的影响,LJI的总裁兼首席科学官Mitchell Kronenberg说,他是《细胞出版物》的合著者。这可以帮助研究人员专注于导致疾病的基因和细胞。

尽管DICE已经是一个有价值的资源,LJI团队承认地图集是不完整的。Vijayanand和他的同事们正在继续他们的免疫配置工作,向数据库中添加更多的激活细胞类型和更罕见的免疫细胞类型。他们还计划扩展每个细胞的概况,以包括新类型的信息,如表观遗传图,这将有助于确定基因调控变异的位置。这项工作得到了NIH grants R24 AI108564、S10RR027366和S10OD016262以及William K. Bowes Jr基金会的支持。

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