Evolución en mamíferos de los elementos cis-reguladores humanos y de los sitios de unión al factor de transcripción

Área de la Ciencia:

• La genómica
• Biología evolutiva
• La bioinformática

Sus antecedentes:

• Comprender el panorama regulatorio del genoma humano es crucial para la biología moderna.
• Los elementos cisreguladores candidatos (cCREs) y los sitios de unión al factor de transcripción (TFBS) son clave para la regulación génica.

Objetivo del estudio:

• Trazar las trayectorias evolutivas de los cCREs y TFBS humanos en los genomas de los mamíferos.
• Identificar los elementos reguladores bajo restricción evolutiva y sus funciones genéticas asociadas.
• Investigar el origen y la evolución de los TFBS, incluidos los derivados de elementos transponibles.

Principales métodos:

• Alineación libre de referencia de 241 genomas de mamíferos.
• Análisis de 0,92 millones de cCREs humanos y 15,6 millones de TFBS humanos.
• Identificación de elementos restringidos y análisis de enriquecimiento para variantes de secuencia.

Principales resultados:

• Se encontró que 439,461 cCREs y 2,024,062 TFBS estaban bajo restricción evolutiva.
• Los genes cercanos a los elementos restringidos están involucrados en procesos celulares fundamentales.
• Los genes cercanos a los elementos específicos de los primates están asociados con las interacciones ambientales, incluida la olfacción y la inmunidad.
• Aproximadamente el 20% de los TFBS se derivan de elementos transponibles con patrones evolutivos complejos.
• Las variantes de secuencia vinculadas a rasgos complejos se enriquecen en TFBS restringidos.

Conclusiones:

• La restricción evolutiva proporciona una lente poderosa para comprender el significado funcional de los elementos reguladores humanos.
• El estudio ilumina las funciones reguladoras del genoma humano y la dinámica evolutiva de las TFBS.