Ugrás a tartalomhoz

Genetika és genomika

Falus András, László Valéria, Tóth Sára, Oberfrank Ferenc, Pap Erna, Dr. Szalai Csaba (2014)

Typotex Kiadó

A humán interaktom

A humán interaktom

Az elmúlt évtizedben rengeteg olyan eredmény született, amelyekkel emberspecifikus interakciós hálózatokat lehet felrajzolni. Ezek segítenek megismerni, illetve megérteni, hogy az egymásba fonódó hálózatok milyen szerepet játszanak az emberi betegségek-ben. A molekuláris kölcsönhatások között megkülönböztethetünk fehérjeinterakciós hálózatokat, ahol az egyes csomópontokban fehérjék helyezkednek el, és az élek fizikai kölcsönhatásokat jelentenek. Ilyen interakciókat számos adatbázisban találhatunk, mint pl.: Munich Information Center for Protein Sequence (MIPS) protein interaction database; Biomolecular Interaction Network Database (BIND); Database of Interacting Proteins (DIP); Molecular Interaction database (MINT); protein Interaction database (IntAct); Biological General Repository for Interaction Datasets (BioGRID), Human Protein Reference Database (HPRD).

Az anyagcsere- vagy metabolikus hálózatok, amelyekben az egyes csomópontok-ban metabolitok vannak, és akkor kapcsolódnak egymáshoz, ha ugyanabban a biokémiai reakcióban vesznek részt. Valószínűleg a metabolikus hálózatról eddig szerzett ismeretanyag a legátfogóbb. Több adatbázisban található erről hatalmas mennyiségű információ, mint pl.: Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) és a Biochemical Genetic and Genomics knowledgebase (BIGG). Az egyik, tudományos irodalmi adatok alapján összeállított humán metabolikus hálózatban 2766 metabolit és 3311 metabolikus és transzport reakció található, míg egy másikban 3000 metabolikus reakció és 70 emberspecifikus anyagcsere-útvonal [14.6], [14.7].

A szabályozó (regulator) hálózatok transzkripciós faktorok és gének közötti kapcsolatokat ábrázol, vagy poszttranszlációs módosításokat, mint pl. a kinázok és szubsztrátjaik között. Itt van talán jelenleg a legkevesebb információnk, bár a 2012-ben megjelent ENCODE projekt eredményei bővíteni fogják ismereteinket. Az ehhez kapcsolódó adatbázisok: Universal Protein Binding Microarray Resource for Oligo-nucleotide Binding Evaluation (UniPROBE); JASPAR. A DNS-fehérje interakciókat tartalmazza a TRANSFAC és a B-sejt interaktom (BCI) adatbázis. Az emberi poszttranszlációs módosításokat tartalmazza a Phospho.ELM, PhosphoSite, és a foszfo-rilációs hely adatbázis, a PHOSIDA. Az RNS-hálózatok RNS-RNS, vagy RNS-DNS interakciókat mutatnak, mint pl. a mik-roRNS-ek és az siRNS-ek génszabályozása. A mikroRNS-ek szerepét az utóbbi években ismertük meg részletesebben. Erről találhatunk információkat olyan adatbázisokban, mint pl., TargetScan, PicTar, microRNA, miRBase, és miRDB, TarBase és miRecords.

Ezekkel párhuzamosan fenotípus-hálózatokat is hoznak létre. Ilyen például a koexpressziós hálózat, azoknak a géneknek a hálózata, amelyek expressziója egymással paralel változik, vagy a genetikai hálózat, amelyben két gén akkor kapcsolódik egymáshoz, ha a dupla mutáns fenotípusa különbözik attól, amit a két gén külön-külön mutációja alapján várnánk. A fenotípus-hálózatokban általában az egyes kapcsolatok vala-milyen közös anyagcsere-útvonalra utalnak.