eQTM (expression quantitative trait methylation) Atlas: a comprehensive resource of over 11 million DNA methylation-gene expression associations through across 11 tissues and 4 diseases

Stellen Sie sich die DNA Ihres Körpers wie ein riesiges, uraltes Handbuch vor. Seit langem versuchen Wissenschaftler herauszufinden, welche spezifischen Sätze in diesem Handbuch gerade „gelesen“ werden, um Ihre Zellen aufzubauen, und welche ignoriert werden.

Das Problem: Die „Nachbarschafts“-Vermutung
Wissenschaftler nutzen eine Methode namens EWAS, um winzige chemische Markierungen (genannt CpG-Stellen) auf der DNA zu finden, die anscheinend mit Krankheiten verknüpft sind. Man kann sich diese Markierungen wie Klebezettel vorstellen, die an das Handbuch geklebt wurden.

Das Problem ist: Jahrelang mussten Wissenschaftler raten, was diese Klebezettel bedeuten. Ihre beste Vermutung war: „Dieser Zettel klebt auf Seite 50, also muss er die Anweisungen auf Seite 50 kontrollieren.“ Sie nahmen an, dass der Zettel nur das Gen direkt daneben beeinflusst, nur weil sie Nachbarn sind. Aber in der komplexen Welt der Biologie könnte ein Klebezettel auf Seite 50 eigentlich Anweisungen an Seite 5.000 senden, oder er ist vielleicht nur eine Dekoration. Sich nur auf die „Nachbarschaftsnähe“ zu verlassen, ist so, als würde man davon ausgehen, dass der Nachbar Ihr bester Freund ist, nur weil er in der Nähe wohnt – man übersieht dabei vielleicht die echte Verbindung.

Die Lösung: Der eQTM Atlas
Dieses Paper stellt ein neues Werkzeug namens eQTM Atlas vor. Betrachten Sie diesen Atlas als eine riesige, superintelligente Detektivagentur oder einen massiven Bibliothekskatalog, der endlich die Punkte zwischen jenen Klebezetteln (DNA-Methylierung) und den tatsächlichen Anweisungen, die sie steuern (Genexpression), verbindet.

Anstatt basierend darauf zu raten, wer in der Nachbarschaft wohnt, untersuchten die Forscher über 11 Millionen reale Verbindungen. Sie sammelten Daten aus:

• 11 verschiedenen Gewebetypen des Körpers (wie Leber, Gehirn, Haut usw.).
• 4 verschiedenen Krankheitskontexten.
• 8 verschiedenen Personengruppen (Kohorten).

Sie haben genau kartiert, welche Klebezettel statistisch mit dem Ein- oder Ausschalten bestimmter Gene verknüpft sind. Es ist wie der Besitz eines Generalschlüssels, der einem sagt: „Dieser spezifische Zettel auf Seite 50 ist tatsächlich der Schalter, der das Gen auf Seite 5.000 aktiviert.“

Was können Sie damit machen?
Der Atlas ist eine kostenlose Online-Website, auf der jeder nach diesen Verbindungen suchen kann.

• Suche nach Gen oder Markierung: Sie können einen Gennamen oder eine spezifische DNA-Markierung eingeben, und es wird Ihnen zeigen, was das andere tut.
• Die Karte visualisieren: Er verfügt über Werkzeuge, um diese Verbindungen auf einer Karte des Genoms anzuzeigen, sodass Sie sehen können, ob ein Zettel mit einem Nachbarn (cis) oder einem entfernten Verwandten (trans) kommuniziert.
• Gewebe vergleichen: Sie können sehen, wie eine Verbindung in der Leber im Vergleich zum Gehirn aussieht.
• Daten herunterladen: Forscher können die Rohdaten mit nach Hause nehmen, um sie weiter zu untersuchen.

Das Fazament
Das Hauptziel dieses Werkzeugs ist es, Wissenschaftlern zu helfen, das Raten zu beenden. Durch die Nutzung des eQTM Atlas können sie von der Aussage „Diese Krankheit ist mit dieser DNA-Stelle verknüpft, also beeinflusst sie wahrscheinlich das nahegelegene Gen“ zu der Aussage übergehen: „Wir haben Daten, die zeigen, dass diese DNA-Stelle direkt mit der Aktivität dieses spezifischen Gens verknüpft ist.“ Dies hilft ihnen zu verstehen, wie Krankheiten tatsächlich funktionieren könnten, indem sie die realen regulatorischen Beziehungen betrachten, anstatt nur die Geografie der DNA.

Sie können diese „Detektivagentur“ kostenlos unter dem im Paper angegebenen Link besuchen, und der Code dahinter ist offen für jeden, der ihn sehen und nutzen möchte.