Grote erfelijke verschillen in activiteit genen

0
1605

De genetische verschillen tussen mensen op RNA-niveau zijn verrassend groot. Dat schrijft een consortium onderzoekers, onder andere van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC), in Nature. Deze RNA-verschillen verklaren voor een deel wie gevoelig is voor bepaalde ziektes.

Het volledige DNA van honderden mensen is inmiddels gesequenced (in kaart gebracht). Maar hoe zit dat met RNA? RNA maakt de vertaalstap tussen het DNA en de eiwitten doen het uiteindelijke werk in cellen. Het RNA in een cel is daarom een maat voor de activiteit van de bijbehorende genen.

dna1Junk-DNA
Het GEUVADIS-consortium sequencete, onder leiding van de Universiteit van Genève, het RNA uit bloedcellen van 462 personen van wie het DNA bekend was. De verschillen in gen activiteit tussen mensen bleken verrassend groot, zegt Peter-Bram ’t Hoen, onderzoeker op de afdeling Humane Genetica in het LUMC. Deze verschillen in genactiviteit zijn ook erfelijk. Ze ontstaan niet door verschillen in de genen – de stukjes lettercode die vertaald worden in één specifiek eiwit – maar in de regio’s eromheen.

Vroeger werd dit ook wel junk-DNA genoemd, omdat de functie onbekend was. Inmiddels is bekend dat deze niet voor eiwitten coderende DNA-regio’s allerlei cel processen beïnvloeden, bijvoorbeeld door te zorgen dat er meer of juist minder RNA ontstaat. Of ze zorgen ervoor dat er RNA met een andere lengte ontstaat (‘splicing’), en dus een ander eiwit. Daarom spreekt men niet meer over junk-DNA, maar over regulerende regio’s.

Evolutionaire druk
“De effecten van DNA-veranderingen in de regulerende regio’s zijn moeilijk te voorspellen. Door het RNA te sequencen krijgen we hier veel beter zicht op”, aldus ’t Hoen. In de delen van het DNA die niet voor eiwitten coderen blijken veel meer mutaties toelaatbaar dan in de daadwerkelijke genen. “Evolutionaire druk staat veel afwijkingen in de genen niet toe, maar in de regulerende regio’s wel. Hierdoor ontstaan verschillen in genactiviteit tussen mensen, die voor een deel de gevoeligheid voor ziektes verklaren.”

Grote vlucht
De onderzoekers verwachten dat het in kaart brengen van RNA bijdraagt aan het begrijpen van het ontstaan van ziektes en helpt om op de patiënt toegesneden behandelingen te ontwikkelen (personalized medicine). Zij stellen op internet hun gegevens beschikbaar zodat anderen er gebruik van kunnen maken. Het is de grootste menselijke RNA-dataset tot nu toe. ’t Hoen verwacht dat het sequencen van RNA een grote vlucht zal nemen omdat deze technologie veel gedetailleerdere data oplevert dan de eerder gebruikte microarraytechnologie.

Reproduceerbaar in andere labs
Tegelijk met dit artikel in Nature publiceert het consortium, onder leiding van ’t Hoen, een artikel in Nature Biotechnology waarin wordt onderzocht in hoeverre de onderzoeksresultaten reproduceerbaar zijn in andere laboratoria. Er werkten in totaal acht laboratoria mee, waaronder het Leiden Genome Technology Center. “Wanneer dezelfde protocollen werden gevolgd, bleken de resultaten vergelijkbaar. Voor kleine verschillen ontstaan door het gebruik van andere apparatuur in de monstervoorbereiding kon worden gecorrigeerd. Omdat voor toekomstige studies grote aantallen personen moeten worden geanalyseerd, waren we hier blij mee”, aldus ’t Hoen.

Bron: LUMC