Het menselijk genoom bevat "donkere" gebieden -stukken DNA-sequentie die moeilijk te sequencen zijn met standaardtechnologieën

Met behulp van geavanceerde sequencing-technologieën van het Leiden Genome Technology Center (LGTC) ontcijferen onderzoekers moeilijke gebieden van het muizengenoom en krijgen ze nieuwe inzichten in de oorzaak van de ziekte facioscapulohumerale spierdystrofie 1 (FSHD1).

Het menselijk genoom bevat "donkere" gebieden - stukken DNA-sequentie die moeilijk te sequencen zijn met standaardtechnologieën. Deze blinde vlekken in het genoom verhinderen onderzoekers mutaties en epigenetische handtekeningen (chemische veranderingen in het DNA die genen aan- en uitschakelen) te identificeren die relevant kunnen zijn voor de menselijke gezondheid en ziekte.

Met behulp van recent ontwikkelde sequencingtechnologieën, waaronder het PacBio Sequel II-platform van het LGTC, hebben onderzoekers van de afdeling Humane Genetica van het LUMC deze uitdagende regio's gesequenced, wat heeft geleid tot nieuwe biologische inzichten in de oorzaak van de ziekte facioscapulohumerale spierdystrofie 1 (FSHD1). Hun bevindingen zijn gepubliceerd in Nature Genetics. 

Inzicht in DUX4 activering
Een medisch relevante donkere regio is de DUX4-locus bij de mens. Bij patiënten met FSHD1 leiden specifieke genetische mutaties tot willekeurige activering van DUX4. Reactivatie van DUX4 in volwassen skeletspieren veroorzaakt een kettingreactie van spierverstorende gebeurtenissen, die uiteindelijk leiden tot verzwakking en afbraak van spierweefsel en geprogrammeerde celdood. Om de genetische gebeurtenissen die DUX4-activering veroorzaken te begrijpen, is een nauwkeurige DNA-referentiesequentie van dit deel van het genoom vereist.

Geavanceerde technologie bij LGTC
Door gebruik te maken van de in het LGTC beschikbare PacBio-technologie voor de sequentiebepaling van het muizenequivalent van de DUX4-locus, ontdekten LUMC-onderzoekers Roberta Menafra, Susan Kloet en Silvère van der Maarel 350 kilobasen DNA die momenteel ontbreken in het referentiegenoom van de muis. Gewapend met deze nieuwe referentiesequentie waren medewerkers van de Universiteit van Utah in staat om de epigenetische signatuur van de Dux-locus nauwkeurig te karakteriseren voor en na expressie van het Dux-gen. Zij stelden ook vast dat de activering van Dux afhankelijk was van de werking van p53 - een tumoronderdrukker. 

Belangrijke inzichten in FSHD
Deze belangrijke inzichten werden gebruikt voor vervolgstudies in cellen van FSHD1-patiënten. De auteurs toonden aan dat p53 ook vereist was voor menselijke DUX4-activatie.  Bovendien trad p53-afhankelijke DUX4-activering alleen op in cellijnen van FSHD-patiënten en niet in de cellijnen die gebruikt werden voor controle. Deze bevindingen openen de deur voor toekomstige inspanningen om de omstandigheden te identificeren die leiden tot p53-activatie bij patiënten met FSHD. Ook kan verder onderzoek vaststellen of  effectieve interventies, zoals bepaalde medicijnen tegen kanker, bruikbaar zijn om DUX4-activatie en het ontstaan en ontwikkeling van FSHD bij mensen te verminderen.

 

Aanvullende info ...

Raadpleeg de bron en/of aanbieder voor meer informatie over dit bericht. Nieuws kan veranderen, fouten of onjuistheden omvatten. Lees ook onze disclaimer en rapporteer a.u.b. berichten, reacties en/of beeld die ingaan tegen onze voorwaarden.

Klik op de onderstaande tags voor relevante berichten, indien aanwezig ...

Naam auteur en/of bewerkt door: LUMC
Fotograaf of fotobureau: : INGImages
Bron bij dit artikel: : LUMC
Wat is de URL bij deze bron?: https://www.lumc.nl/over-het-lumc/nieuws/2021/augustus/ondersoekers-sequencen-dokere-gebieden-van-muizendna/
Originele titel: LUMC-onderzoekers sequencen donkere gebieden van muizen-DNA die relevant zijn voor menselijke gezondheid en ziekte
Doelgroep: Zorgprofessionals, Studenten
Datum: 2021-08-04

Relevante artikelen ...

Zoektocht naar zuurstofarme kankercellen Kanker ontstaat door veranderingen in het DNA waardoor cellen ongecontroleerd gaan delen Kanker te lijf gaan met radioactieve deeltjes die patiënten ... Wetenschap & onderwijs Thu, 02 Sep 2021, 18:20:29
Vruchtbaarheid zit in de genen Onderzoekers hadden al het vermoeden dat vruchtbaarheid iets te maken moest hebben met genetica Op welke leeftijd een vrouw in de overgang komt, ligt... Wetenschap & onderwijs Thu, 05 Aug 2021, 14:06:13
LUMC-onderzoekers krijgen beurs Vidi maakt samen met de Veni- en Vici-beurzen deel uit van het NWO-Talentprogramma Drie LUMC-wetenschappers ontvangen een Vidi-beurs van wetenschapsf... Wetenschap & onderwijs Wed, 14 Jul 2021, 13:07:39
Veel informatie over kankerpatiënt in vloeibaar biopt Een tumor is geen geïsoleerd eilandje in het lichaam Als voor iemand het spreekwoord over de speld in de hooiberg opgaat, dan is dat wel voor prof. J... Wetenschap & onderwijs Mon, 21 Jun 2021, 12:47:09
Nieuw eiwit voor DNA-reparatie ontdekt Beschadigingen in het DNA zorgen ervoor dat de eiwitten die genen aflezen, RNA polymerase II-enzymen, vastlopen Beschadigingen in het DNA blokkeren h... Wetenschap & onderwijs Wed, 16 Jun 2021, 12:24:51
Kunstmatige intelligentie moet uitlegbaar gemaakt worden Subsidie van 800.000 euro van het Gieskes-Strijbis Fonds om kunstmatige intelligentie beter uitlegbaar te maken Op basis van data kan kunstmatige int... Wetenschap & onderwijs Mon, 24 May 2021, 10:23:01