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

당신의 몸속 DNA를 거대하고 오래된 지침서라고 상상해 보세요. 오랫동안 과학자들은 그 지침서의 어떤 특정 문장들이 세포를 만들기 위해 "읽히고" 있는지, 그리고 어떤 문장들이 무시되고 있는지를 알아내기 위해 노력해 왔습니다.

문제점: "이웃"에 대한 추측
과학자들은 질병과 연관되어 보이는 DNA 위의 아주 작은 화학적 표식(CpG 사이트라고 불림)을 찾기 위해 EWAS라는 방법을 사용합니다. 이 표식들을 지침서에 붙어 있는 포스트잇이라고 생각하면 쉽습니다.

문제는, 수년 동안 과학자들이 이 포스트딧이 무엇을 의미하는지 추측해야만 했다는 점입니다. 그들의 최선의 추측은 이것이었습니다: "이 메모는 50페이지에 붙어 있으니, 50페이지에 있는 지침을 조절하고 있는 것이 틀림없다." 그들은 이 메모가 바로 옆에 있는 유전자만을 조절할 것이라고 가정했는데, 단지 그들이 이웃이라는 이유 때문이었습니다. 하지만 복잡한 생물학의 세계에서, 50페이지에 붙은 포스트잇은 사실 5,000페이지에 있는 지침에 명령을 내리고 있을 수도 있고, 혹은 그저 장식에 불과할 수도 있습니다. "이웃 근접성"에만 의존하는 것은 옆집에 산다는 이유만으로 그 사람이 당신의 가장 친한 친구일 것이라고 가정하는 것과 같습니다. 당신은 진짜 연결 고리를 놓치고 있는 것일지도 모릅니다.

해결책: eQTM 아틀라스(Atlas)
이 논문은 eQTM 아틀라스라고 불리는 새로운 도구를 소개합니다. 이 아틀라스를 그 점들을 마침내 연결해 주는 거대하고 매우 똑똑한 탐정 사무소나 방대한 도서관 카탈로그라고 생각하세요(그 연결은 바로 DNA 메틸화와 그것이 조절하는 실제 지침인 유전자 발현 사이의 연결입니다).

단순히 옆집에 누가 사는지로 추측하는 대신, 연구진은 1,100만 개 이상의 실제 세계의 연결 고리를 조사했습니다. 그들은 다음의 데이터를 수집했습니다:

• 11가지 다른 신체 조직 (간, 뇌, 피부 등)
• 4가지 다른 질병 맥락
• 8가지 서로 다른 집단(코호트)

그들은 어떤 포스트잇(DNA 메틸화)이 어떤 유전자의 켜짐 또는 꺼짐과 통계적으로 연결되어 있는지 정확하게 지도화했습니다. 이것은 마치 "이 특정 50페이지의 메모가 사실 5,000페이지에 있는 유전자를 켜는 스위치다"라고 알려주는 마스터 키를 갖는 것과 같습니다.

무엇을 할 수 있나요?
이 아틀라스는 누구나 이러한 연결 고리를 검색할 수 있는 무료 온라인 웹사이트입니다.

• 유전자 또는 표식으로 검색: 유전자 이름이나 특정 DNA 표식을 입력하면, 그것이 다른 하나와 어떤 관계를 맺고 있는지 알려줍니다.
• 지도 시각화: 게놈 지도 위에서 이러한 연결을 보여주는 도구를 통해, 해당 표식이 이웃(cis)과 대화하고 있는지 아니면 먼 친척(trans)과 대화하고 있는지 확인할 수 있습니다.
• 조직 비교: 간에서의 연결과 뇌에서의 연결이 어떻게 다른지 비교할 수 있습니다.
• 데이터 다운로드: 연구자들은 더 깊은 연구를 위해 가공되지 않은 데이터를 직접 가져갈 수 있습니다.

핵심 요약
이 도구의 주요 목표는 과학자들이 추측하는 것을 멈추도록 돕는 것입니다. eQTM 아틀라스를 사용함으로써, 과학자들은 "이 질병은 이 DNA 지점과 연관되어 있으니, 아마도 근처의 유전자에 영향을 줄 것이다"라고 말하는 단계에서 벗어나, "이 DNA 지점이 이 특정 유전자의 활동과 직접적으로 연결되어 있다는 데이터를 확보했다"라고 말할 수 있게 됩니다. 이는 그들이 단순히 DNA의 지형적 위치가 아니라, 실제 조절 관계를 살펴봄으로써 질병이 실제로 어떻게 작동하는지를 이해하도록 도와줍니다.

이 "탐정 사무소"는 논문에 제공된 링크를 통해 무료로 방문할 수 있으며, 그 뒤에 숨겨진 코드 또한 누구나 보고 사용할 수 있도록 공개되어 있습니다.