Danio pręgowany, popularny organizm do badania rozwoju embrionalnego i modelowania chorób człowieka, posiada już program funkcjonalnej anotacji, podobny do tego, który funkcjonuje w innych modelach zwierzęcych. Jego współtwórcami są naukowcy z Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie.
DANIO-CODE to przedsięwzięcie, które powstało dzięki wspólnym wysiłkom naukowców z całego świata zajmujących się genomiką danio pręgowanego (Danio rerio). Jego celem jest opisanie funkcjonalnych elementów genomu organizmu coraz częściej wykorzystywanego do skutecznego modelowania chorób człowieka, badań przesiewowych leków i badania toksyczności środowiskowej, a także jako model rozwoju embrionalnego. Konsorcjum, którym kierują prof. Ferenc Mueller (University of Birmingham), Boris Lenhard (Imperial College London) oraz Carsten Daub (Karolinska Institutet), powstało, by stworzyć scentralizowane repozytorium danych z zakresu genomiki funkcjonalnej danio pręgowanego dla całej społeczności naukowej. Baza DANIO-CODE zawiera ponad 1800 opublikowanych i nieopublikowanych zestawów danych, poddanych ponownej analizie z użyciem ustandaryzowanych metod w celu poprawienia obecnej anotacji genomu danio pręgowanego.
Wśród naukowców zaangażowanych w projekt są także dr Cecilia Winata i Maciej Łapiński z Laboratorium Genomiki Rozwoju Danio pręgowanego Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie. Ich zbiór danych dotyczących transkryptomu wczesnych zarodków danio pręgowanego przyczynił się do analiz, w których zidentyfikowano ponad 140 tys. elementów cis-regulacyjnych wraz z ich aktywnością przestrzenno-czasową w okresie rozwoju. Badacze scharakteryzowali również dynamikę zmian w konformacji chromatyny przyczyniających się do aktywności tych elementów regulacyjnych w różnych procesach zachodzących w trakcie rozwoju. Następnie odkryte zależności zostały porównane do znanych zależności w myszach (Mus musculus), co pozwoliło na ujawnienie ewolucyjnej konserwacji mechanizmów regulacji ekspresji genów między tymi gatunkami.
Naukowcy z MIBMiK są współautorami pierwszej publikacji konsorcjum DANIO-CODFE, która ukazała się właśnie w Nature Genetics. Jak podkreślają badacze, zasługuje ona na miano przełomu w naukach biomedycznych. Po pierwsze, bogate źródło anotacji genomu znacząco poprawi użyteczność danio pręgowanego – drugiego po myszy pod względem częstości wykorzystania w badaniach organizmu modelowego – w analizie różnych aspektów biologii człowieka i chorób. Po drugie, zwiększenie dostępności danych o zmianach zachodzących w genomie danio pręgowanego w zależności od kontekstu biologicznego umożliwi porównywanie informacji między gatunkami. Ułatwi to interpretację wyników uzyskanych przy badaniach prowadzonych na danio pręgowanym i usprawni przenoszenie ich wyników do kliniki. Wreszcie, publikacja tworzy podstawy dla przyszłych przedsięwzięć mających na celu poprawienie rozdzielczości anotacji funkcjonalnej genomu danio pręgowanego tak, aby zbliżyć się do zamknięcia luki w wiedzy między danio pręgowanym a ssakami wykorzystywanymi jako organizmy modelowe.
Laboratorium Genomiki Rozwojowej Danio pręgowanego, którym od czerwca 2014 roku zawiaduje dr Cecilia Winata z Singapuru, jest niezależną grupą badawczą w Międzynarodowym Instytucie Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie. Zajmuje się badaniem procesów rozwojowych poprzez zastosowanie metod genomicznych w połączeniu z embriologią eksperymentalną, genetyką i biochemią. Celem prac jest poznanie dynamiki regulacji genów podczas rozwoju embrionalnego in vivo. Naukowcy skupiają się na dwóch poziomach regulacji genów: transkrypcyjnym i translacyjnym.
MK
Danio na salony – artykuł o badaniach w MIBMiK z numeru 2/2015 FA