Un marco genómico para mapear la regulación genética a través de pantallas genéticas celulares

Área de la Ciencia:

• La genómica
• Biología molecular
• La epigenética

Sus antecedentes:

• Más de un millón de elementos reguladores candidatos en el genoma humano carecen de validación y clara identificación del gen objetivo.
• Los enfoques actuales de genética humana están limitados por variantes comunes y desequilibrio de enlaces, lo que restringe el alcance y la resolución del análisis de elementos regulatorios.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar un marco de alto rendimiento para mapear pares de genes potenciadores en todo el genoma humano.
• Superar las limitaciones de los métodos existentes para identificar los elementos regulatorios funcionales y sus objetivos.

Principales métodos:

• Se empleó un marco de cribado CRISPR/Cas9 inspirado en el locus de rasgo cuantitativo de expresión múltiple (eQTL).
• dCas9-KRAB fue utilizado para perturbar 5.920 potenciadores candidatos en múltiples células.
• Se realizó secuenciación de ARN de una sola célula (RNA-seq) en 254.974 transcriptomas de una sola célula para medir los efectos de perturbación.

Principales resultados:

• Se identificaron 664 pares de genes potenciadores cis, de los cuales 470 se consideran de alta confianza.
• Los pares identificados mostraron enriquecimiento para factores de transcripción específicos y estado genético no doméstico.
• Los resultados indicaron la proximidad conformacional genómica y tridimensional entre los pares de genes potenciadores validados.

Conclusiones:

• El marco desarrollado permite el mapeo a gran escala de las interacciones reguladoras entre potenciadores y genes.
• Este enfoque avanza significativamente en la caracterización del paisaje cis-regulador del genoma humano.
• Los hallazgos proporcionan una base para futuros estudios sobre la regulación génica y su papel en los procesos biológicos.