1. Uuri: Geenidest keerukuseni

Peamised avastused

ENCODE konsortsiumi poolt läbi viidud uuringud on näidanud, et suur osa inimese genoomist transkribeeritakse RNA-ks, kuigi vaid väike osa neist transkriptidest kodeerib valke. See avastus näitas, et transkriptsioon on palju ulatuslikum, kui varem arvati. On tuvastatud tuhandeid regulatoorseid piirkondi, sealhulgas promootorid, tugevdajad, vaigistajad ja isolaatorid. Need elemendid mõjutavad, millal ja kus geene ekspresseeritakse, ning toimivad sageli rakutüübispetsiifiliselt (Gerstein jt, 2012; Kundaje jt, 2012).

ENCODE projekt tõi esile ka kromatiini struktuuri olulisuse geenide regulatsioonis. Kromatiini organisatsioon, mida kujundavad histoonide modifikatsioonid ja DNA ligipääsetavus, määrab, kas regulatoorsed elemendid ja geenid saavad omavahel suhelda. Kromatiini seisundi muutused võivad aktiveerida või maha suruda geenide ekspressiooni, võimaldades rakkudel reageerida arengulistele signaalidele ja keskkonnamõjudele.

Teine ENCODE projekti suur avastus puudutab mitte-kodeerivaid RNA-sid. Teadlased tuvastasid tuhandeid pikki mitte-kodeerivaid RNA-sid, millel näib olevat regulatoorseid funktsioone. Need RNA-d avalduvad sageli spetsiifilistes kudedes ja arenguetappides ning võivad mõjutada transkriptsiooni, kromatiini ümberkujundamist ja RNA töötlemist (Djebali jt, 2012).

Lisaks näitasid ENCODE uuringud, et paljud inimese haigustega seotud geneetilised variandid paiknevad mitte-kodeerivates regulatoorsetes piirkondades, mitte valke kodeerivates geenides. ENCODE andmete integreerimisel genoomiüleste assotsiatsiooniuuringutega (GWAS) suutsid teadlased funktsionaalselt kirjeldada paljusid haigustega seotud variante. See avastus on oluliselt parandanud arusaamist sellest, kuidas muutused geenide regulatsioonis mõjutavad haigusriskide kujunemist (Schaub jt, 2012; Boyle jt, 2012).