ang sa tawo Genome Gipadayag sa proyekto nga ~ 1-2% sa among genome naghimo sa mga functional nga protina samtang ang papel sa nahabilin nga 98-99% nagpabilin nga misteryoso. Gisulayan sa mga tigdukiduki nga mahibal-an ang mga misteryo nga naglibot sa parehas ug kini nga artikulo naghatag kahayag sa among pagsabut sa papel niini ug mga implikasyon sa sa tawo sa panglawas ug mga sakit.
Gikan sa panahon nga ang sa tawo Genome Ang Project (HGP) nahuman niadtong Abril 20031, gituohan nga pinaagi sa pagkahibalo sa tibuok han-ay sa sa tawo genome nga gilangkuban sa 3 bilyon nga base nga pares o 'pares sa mga letra', genome mahimong usa ka bukas nga libro nga gigamit kung diin ang mga tigdukiduki makahimo sa pagpunting sa eksakto kung giunsa ang usa ka komplikado nga organismo ingon usa ka sa tawo nga mga buhat nga sa katapusan mosangpot sa pagpangita sa atong mga predisposisyon sa lain-laing mga matang sa mga sakit, pagpalambo sa atong pagsabot kon ngano nga ang sakit mahitabo ug sa pagpangita sa tambal alang kanila ingon man. Bisan pa, ang sitwasyon nalibog pag-ayo sa dihang ang mga siyentipiko nakahimo lamang sa paghubad sa usa ka bahin lamang niini (lamang ~ 1-2%) nga naghimo sa mga functional nga protina nga nagdesisyon sa atong phenotypic nga paglungtad. Ang papel sa 1-2% sa DNA sa paghimo sa functional nga mga protina nagsunod sa sentral nga dogma sa molecular biology nga nag-ingon nga ang DNA unang gikopya aron mahimo ang RNA, ilabi na ang mRNA pinaagi sa proseso nga gitawag og transcription nga gisundan sa produksyon sa protina pinaagi sa mRNA pinaagi sa paghubad. Sa pinulongan sa molecular biologist, kini nga 1-2% sa sa tawo genome mga code alang sa functional nga mga protina. Ang nahabilin nga 98-99% gitawag nga 'junk DNA' o 'dark butang' nga wala makahimo sa bisan unsa sa mga functional nga protina nga gihisgutan sa ibabaw ug gidala ingon nga usa ka 'bagahe' sa matag higayon a sa tawo natawo ang pagkatawo. Aron masabtan ang papel sa nahabilin nga 98-99% sa genome, ENCODE ( ENCyclopedia Of DNA Elements) nga proyekto2 gilusad niadtong Septiyembre 2003 sa National sa tawo Genome Research Institute (NHGRI).
Ang ENCODE project findings nagpadayag nga kadaghanan sa kangitngit butang'' naglangkob sa noncoding DNA sequence nga naglihok isip importante nga regulatory elements pinaagi sa pagpa-on ug off sa mga gene sa lain-laing matang sa mga selula ug sa lain-laing mga punto sa panahon. Ang spatial ug temporal nga mga aksyon niining mga regulatory sequence dili pa hingpit nga klaro, tungod kay ang uban niini (regulatory elements) nahimutang nga layo kaayo sa gene nga ilang gilihok samtang sa ubang mga kaso sila mahimong magkasuod.
Ang komposisyon sa pipila ka mga rehiyon sa sa tawo genome nailhan bisan sa wala pa ang paglusad sa sa tawo Genome Proyekto nianang ~8% sa sa tawo genome kay gikan sa viral mga genome embedded sa atong DNA as sa tawo endogenous retroviruses (HERVs)3. Kini nga mga HERV nalambigit sa paghatag ug kinaiyanhong imyunidad sa tawo pinaagi sa paglihok isip regulatory elements alang sa mga gene nga nagkontrol sa immune function. Ang functional nga kamahinungdanon sa kini nga 8% gipamatud-an sa mga nahibal-an sa proyekto sa ENCODE nga nagsugyot nga kadaghanan sa 'ngitngit butang naglihok isip mga elemento sa regulasyon.
Dugang pa sa mga kaplag sa proyekto sa ENCODE, daghang datos sa panukiduki ang magamit gikan sa miaging duha ka dekada nga nagsugyot sa usa ka katuohan nga regulatory ug developmental nga papel alang sa 'ngitngit. butang'. Paggamit Genome-wide association studies (GWAS), nahibal-an nga kadaghanan sa mga noncoding nga rehiyon sa DNA nalangkit sa komon nga mga sakit ug mga kinaiya4 ug ang mga kalainan niini nga mga rehiyon naglihok aron makontrol ang pagsugod ug kagrabe sa daghang mga komplikado nga mga sakit sama sa mga kanser, sakit sa kasingkasing, sakit sa utok, katambok, ug uban pa.5,6. Gipadayag usab sa mga pagtuon sa GWAS nga kadaghanan niining mga non-coding nga mga sequence sa DNA sa genome na-transcribe (nakabig ngadto sa RNA gikan sa DNA apan wala gihubad) ngadto sa mga non-coding nga RNA ug ang pagsamok sa ilang regulasyon nagdala ngadto sa mga epekto sa differential disease.7. Gisugyot niini ang katakus sa mga non-coding nga RNA nga adunay papel sa regulasyon sa pag-uswag sa sakit8.
Dugang pa, ang pipila sa ngitngit nga butang nagpabilin nga dili coding nga DNA ug naglihok sa usa ka regulasyon nga paagi ingon mga enhancer. Sama sa gisugyot sa pulong, kini nga mga enhancer naglihok pinaagi sa pagpausbaw (pagdugang) sa ekspresyon sa pipila ka mga protina sa selula. Gipakita kini sa usa ka bag-o nga pagtuon kung diin ang mga epekto sa pagpadako sa usa ka rehiyon nga wala’y coding sa DNA naghimo sa mga pasyente nga dali nga mataptan sa komplikado nga mga sakit sa autoimmune ug alerdyi sama sa sakit sa panghubag sa tinai.9,10, sa ingon nagdala ngadto sa pag-ila sa usa ka bag-ong potensyal nga terapyutik nga target alang sa pagtambal sa mga sakit nga makapahubag. Ang mga enhancer sa 'dark matter' nalambigit usab sa pagpalambo sa utok diin ang mga pagtuon sa mga ilaga nagpakita nga ang pagtangtang niini nga mga rehiyon mosangpot sa abnormalidad sa pagpalambo sa utok.11,12. Kini nga mga pagtuon mahimong makatabang kanato nga mas masabtan ang komplikado nga mga sakit sa neurological sama sa Alzheimer's ug Parkinson's. Ang 'Dark matter' gipakita usab nga adunay papel sa pag-uswag sa mga kanser sa dugo13 sama sa chronic myelocytic leukemia (CML) ug chronic lymphocytic leukemia (CLL).
Busa, ang 'mangitngit nga butang' nagrepresentar sa usa ka importante nga bahin sa sa tawo genome kay sa naamgohan kaniadto ug adunay direktang mga impluwensya sa tawo sa panglawas pinaagi sa pagdula sa usa ka regulatory nga papel sa pagpalambo ug pagsugod sa sa tawo mga sakit sama sa gihulagway sa ibabaw.
Nagpasabot ba kana nga ang tibuok nga 'mangitngit nga butang' ma-transcribed ngadto sa non-coding RNAs o magdula sa usa ka enhancer nga papel isip non-coding DNA pinaagi sa paglihok isip regulatory elements nga may kalabutan sa predisposition, onset ug variation sa nagkalain-laing mga sakit nga gipahinabo. tawo? Ang mga pagtuon nga gihimo hangtud karon nagpakita sa usa ka lig-on nga preponderance alang sa mao gihapon ug dugang nga panukiduki sa umaabot nga mga tuig makatabang kanato sa tukma delineate sa function sa tibuok 'mangitngit nga butang', nga modala ngadto sa pag-ila sa mga nobela target sa paglaum sa pagpangita sa tambal sa makapaluya nga mga sakit nga nagpahamtang sa kaliwatan sa tawo.
***
mga pakisayran:
1. "Pagkompleto sa Proyekto sa Human Genome: Kanunayng Gipangutana nga mga Pangutana". Nasyonal nga Tawo Genome Research Institute (NHGRI). Anaa online sa https://www.genome.gov/human-genome-project/Completion-FAQ Gi-access kaniadtong 17 Mayo 2020.
2. Smith D., 2017. Ang misteryosong 98%: Ang mga siyentista nangita sa pagdan-ag sa kahayag sa 'dark genome'. Anaa online sa https://phys.org/news/2017-02-mysterious-scientists-dark-genome.html Gi-access kaniadtong 17 Mayo 2020.
3. Soni R., 2020. Mga Tawo ug Mga Virus: Usa ka Mubo nga Kasaysayan sa Ilang Komplikado nga Relasyon Ug Mga Implikasyon alang sa COVID-19. Scientific European Posted 08 May 2020. Anaa online sa https://www.scientificeuropean.co.uk/humans-and-viruses-a-brief-history-of-their-complex-relationship-and-implications-for-COVID-19 Gi-access kaniadtong 18 Mayo 2020.
4. Maurano MT, Humbert R, Rynes E, et al. Sistematiko nga pag-localize sa kasagarang kalainan nga may kalabotan sa sakit sa regulatory DNA. Siyensiya. 2012 Sep 7;337(6099):1190-5. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1222794
5. Usa ka Catalog sa Gipatik nga Genome-Wide Association Studies. http://www.genome.gov/gwastudies.
6. Hindorff LA, Sethupathy P, et al 2009. Potensyal nga etiologic ug functional nga mga implikasyon sa genome-wide association loci alang sa mga sakit sa tawo ug mga kinaiya. Proc Natl Acad Sci US A. 2009, 106: 9362-9367. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0903103106
7. St. Laurent G, Vyatkin Y, ug Kapranov P. Dark matter RNA nagdan-ag sa puzzle sa genome-wide association studies. BMC Med 12, 97 (2014). DOI: https://doi.org/10.1186/1741-7015-12-97
8. Martin L, Chang HY. Pagdiskubre sa papel sa genomic nga "dark matter" sa sakit sa tawo. J Clin Invest. 2012;122 (5): 1589-1595. https://doi.org/10.1172/JCI60020
9. Ang Babraham Institute 2020. Pagdiskobre kon sa unsang paagi ang 'mangitngit nga butang' nga mga rehiyon sa genome makaapekto sa makapahubag nga mga sakit. Gi-post sa Mayo 13, 2020. Magamit online sa https://www.babraham.ac.uk/news/2020/05/uncovering-how-dark-matter-regions-genome-affect-inflammatory-diseases Gi-access kaniadtong 14 Mayo 2020.
10. Nasrallah, R., Imianowski, CJ, Bossini-Castillo, L. et al. 2020. Ang usa ka distal enhancer sa peligro nga locus 11q13.5 nagpasiugda sa pagsumpo sa colitis sa mga selula sa Treg. Kinaiyahan (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2296-7
11. Dickel, DE et al. 2018. Ultra conserved enhancers gikinahanglan alang sa normal nga kalamboan. Cell 172, Isyu 3, P491-499.E15, Enero 25, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.12.017
12. 'Dark matter' DNA nag-impluwensya sa pagpalambo sa utok DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-018-00920-x
13. Mangitngit nga butang: Pagpihigpihig sa maliputon nga mga kanser sa dugo gamit ang pinakangitngit nga DNA DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1007332
***