GeneHancer — це частина набору інструментів GeneCards Suite, яка призначена для інтеграції інформації про регуляторні елементи (enhancers та promoters) та їхні цільові гени.
Основні характеристики
- Містить близько 400 000 регуляторних елементів (enhancers і promoters).
- Охоплює приблизно 18 % геному людини.
- Дані інтегровані з 9‑ти джерел епідеміології/регуляторної біології.
Використані джерела даних
GeneHancer об’єднує інформацію з таких ресурсів:
- RefSeq (ручна курованість)
- VISTA Enhancer Browser (ефект підтверджений трансгенними мишами)
- EPDnew (нові промотори)
- UCNEbase (ультраконсервативні некодуючі елементи)
- FANTOM5 (атлас активних енхансерів)
- Ensembl regulatory build
- ENCODE (регіони, схожі на енхансери; Z‑Lab)
- dbSUPER (супер-енхансери)
- CraniofacialAtlas
Які анотації є для елементів
Кожен такий регуляторний елемент має такі атрибути:
- Геномні координати (для двох версій людського генома: GRCh38 і GRCh37))
- Унікальний ідентифікатор (GHid)
- Тип (enhancer чи promoter)
- Оцінки надійності, особливо позначка «Elite» для елементів, які підтримуються кількома джерелами
- Місця, де зв’язуються фактори транскрипції (TFBSs)
- Тканинна/клітинна специфічність — в яких типах клітин чи тканин елемент проявляє активність
- Асоціації з фенотипами з GWAS-каталогу, хворобами (наприклад через DiseaseEnhancer)
- Додаткові зовнішні ідентифікатори; позначення супер-енхансерів, якщо належить
Асоціація елементів з генами
Що означає «з’єднувати елемент з геном»? Це встановлення того, які гени можуть бути регульовані даним елементом. GeneHancer використовує кілька методів:
- eQTLs — варіанти, які змінюють експресію генів (наприклад, GTEx)
- Capture Hi‑C — зв’язки між промоторами і еnhancers на великій відстані ДНК
- Кореляції між експресією eRNA (enhancer RNA) і потенційних генів‑мішеней (від FANTOM5)
- Кореляції в різних тканинах між транскрипційним фактором, що взаємодіє з елементом, і потенційним цільовим геном
- Також застосовують підходи, основані на відстані: найближчий ген, якщо елемент всередині генного територіального простору, відстань до TSS (початку транскрипції) гену тощо.
Для цих асоціацій також є:
- Оцінки надійності
- Позначення «Elite» для асоціацій, підтверджених кількома методами
- Врахування Topologically Associated Domains (TADs) — якщо елемент і ген знаходяться в тій самій ТАД.
Застосування і важливість
- GeneHancer допомагає інтерпретувати некодуючі варіанти ДНК — тобто ті, що не змінюють білок напряму, але можуть впливати на регуляцію генів.
- Використовують у GWAS‑дослідженнях, для аналізу структурних змін, для пошуку зв’язків між регуляторними зонами і хворобами.
- Інтегрований в такі інструменти, як VarElect, для пріоритизації генів або регуляторних регіонів з точки зору хвороби чи фенотипу.
- Доступний як трек у UCSC Genome Browser — можна візуально побачити регуляторні елементи й їх асоціації.