Principali Scoperte

Le ricerche condotte dal Consorzio ENCODE hanno dimostrato che una grande proporzione del genoma umano viene trascritta in RNA, anche se solo una piccola frazione di questi trascritti codifica per proteine. Questa scoperta ha rivelato che la trascrizione è molto più diffusa di quanto si credesse in precedenza. Sono state identificate migliaia di regioni regolatorie, tra cui promotori, enhancer, silenziatori e isolatori. Questi elementi influenzano quando e dove i geni vengono espressi e spesso funzionano in modo specifico per tipo cellulare (Gerstein et al., 2012; Kundaje et al., 2012).

Il Progetto ENCODE ha inoltre evidenziato l'importanza della struttura della cromatina nella regolazione genica. L'organizzazione della cromatina, che è modellata dalle modificazioni degli istoni e dall'accessibilità del DNA, determina se gli elementi regolatori e i geni possono interagire. I cambiamenti nello stato della cromatina possono attivare o reprimere l'espressione genica, permettendo alle cellule di rispondere a segnali di sviluppo e ambientali.

Un'altra importante scoperta del Progetto ENCODE riguarda gli RNA non codificanti. I ricercatori hanno identificato migliaia di RNA lunghi non codificanti che sembrano avere funzioni regolatorie. Questi RNA sono spesso espressi in tessuti e stadi di sviluppo specifici e possono influenzare la trascrizione, il rimodellamento della cromatina e il processamento dell'RNA (Djebali et al., 2012).

Inoltre, le ricerche di ENCODE hanno dimostrato che molte varianti genetiche associate a malattie umane si trovano in regioni regolatorie non codificanti piuttosto che all'interno dei geni codificanti per proteine. Integrando i dati di ENCODE con gli studi di associazione genome-wide (GWAS), gli scienziati sono stati in grado di annotare funzionalmente molte varianti associate a malattie. Questa scoperta ha migliorato significativamente la comprensione di come i cambiamenti nella regolazione genica contribuiscano al rischio di malattia (Schaub et al., 2012; Boyle et al., 2012).