Розробка бази даних генів 21-ї хромосоми людини та встановлення нових функціональних зв"язків Інтерсектину 1 - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук Розробка бази даних генів 21-ї хромосоми людини та встановлення нових функціональних звязків Інтерсектину 1Ефективний аналіз потребує інтеграції та детального вивчення всієї інформації, що стосується цих генів, включаючи, але не обмежуючись встановленням точної кількості генів-кандидатів, їхньої структури та альтернативного сплайсингу; описом їхніх функцій, мішеней, субстратів та шляхів чи комплексів, до складу яких входять продукти генів-кандидатів; дослідженням профілей експресії генів 21-ї хромосоми в різних тканинах та на різних ступенях розвитку організму та кореляцією цих даних з експресією інших генів. Інформація, що стосується генів 21-ї хромосоми людини та синдрому Дауна, розосереджена між багатьма базами даних. Роботу виконано в рамках наукових проектів відділу функціональної геноміки Інституту молекулярної біології і генетики НАН України “Регуляція експресії генів при патології: альтернативна транскрипція при лейкозі та синдромі Дауна” (державний реєстраційний номер №0101U009210, 2002-2006 рр.), “Організація і регуляція Itsn-залежних шляхів” (державний реєстраційний номер №0106U005435, 2007-2011 рр.), “Характеристика ряду генів з критичного району синдрому Дауна” (державний реєстраційний номер №0103U008715, 2004-2005 рр.), бюджетної теми 2.2.4.20 ? “Молекулярні основи функціонування геному та його регуляція” (державний реєстраційний номер №0107U000337, 2002-2006 рр.), “Адаптерні білки родини інтерсектинів: визначення функціональних відмінностей та аналіз альтернативного сплайсингу” (державний реєстраційний номер №0107U009713, 2006-2008 рр.), “Analysis of the alternatively spliced isoforms of human intersectin 1 and 2: characterization of their expression in normal and tumour tissues” (INTAS Ref.№05-1000004-7762, 2006-2007 рр.); роботу підтримано стипендією Президента України для молодих вчених (2006-2008 рр.) Метою роботи було розробити базу даних генів 21-ї хромосоми людини та їхніх ортологів у миші та встановити нові функціональні звязки продукту гена інтерсектину 1, локалізованого в критичній для синдрому Дауна ділянці. Це дає науковцям, які досліджують молекулярні аспекти синдрому Дауна, можливість отримати не тільки базову, але і різноманітну додаткову інформацію, стосовно генів 21-ї хромосоми та їхніх ортологів у інших організмів, що, в свою чергу, полегшить засвоєння цієї інформації, допоможе встановити взаємозвязки між надекспресією генів та фенотипом, що спостерігається, та буде сприяти висуванню нових гіпотез щодо механізмів розвитку синдрому Дауна та інших патологій, які повязані з порушенням функцій генів, що розташовані на 21-й хромосомі людини.Списки генів, нуклеотидні та амінокислотні послідовності, цитування, інтерактоми та іншу інформацію було отримано з баз даних H-Inv, NCBI (REFSEQ, Gene, Nucleotide, Protein, Unigene, OMIM, Pubmed), PFAM, Flybase, Wormbase, Yeast Database, GRID, DIP та безпосередньо з літератури. З метою створення найбільш повного переліку генів до списку були включені не тільки відносно добре вивчені гени з бази даних NCBI Gene, але і генні моделі, що були отримані з альтернативних списків генів 21-ї хромосоми Інституту дослідження рака імені Елеонори Рузвельт (ERICR, США) та бази даних H-Inv. Він поєднує висококонсервативні гени, що кодують білки, а також гени, що кодують функціональну РНК, мінімально консервативні гени, гени, що специфічні тільки до одного організму, та антисенс-гени (деякі з них описані в Gardiner et al., 2003). Базуючись на взаємозвязках між ідентифікаторами послідовностей ДНК, РНК та білків, було встановлено екзон-інтронну структуру гена та доменну структуру продуктів трансляції, а на основі цього аналізу нами було створено малюнки і мапи вирівнювань цих структур, що містили кольорове кодування елементів. Щоб полегшити пошук необхідної інформації нами було створено веб-інтерфейс до бази даних, яка дозволяє знайти сторінку необхідного гена за декількома параметрами ? його короткою назвою, будь-якою частиною повної назви або за номером доступу одної з послідовностей (хромосомної, МРНК, білка), що повязана з цим геном.У дисертаційній роботі було створено базу даних генів 21-ї хромосоми людини та їхніх ортологів у миші. Встановлено та охарактеризовано нові функціональні звязки продукту одного з генів 21-ї хромосоми людини, що розташований у критичній для синдрому Дауна ділянці ? інтерсектину 1 (ITSN1). Створено єдиний список генів 21-ї хромосоми людини, знайдено їхні ортологи у миші та інших організмів. Визначено екзон-інтронні структури генів та доменну організацію відповідних білків. Вона містить: назви та координати генів, відомі білок-білкові взаємодії (48630 записів), дані літератури (3998 записів), інформацію про фенотип, що повязаний з порушеннями функцій генів (хвороби людини ? 116 записів, генні нокаути та MRNAI експерименти ? 63 записи).

1. Основний зміст