Onderzoekers van Brigham and Women's Hospital hebben vastgesteld dat verschillende weefselfuncties voortkomen uit een biologische kernmachinerie die grotendeels wordt gedeeld door weefsels, in plaats van van hun eigen individuele regelgevers. In een paper gepubliceerd in Mobiele rapporten , Kimberly Glas, doctoraat, van de Channing-divisie van Network Medicine, en haar team leggen uit hoe ze PANDA (Passing Attributes between Networks for Data Assimilation) hebben gebruikt om netwerkmodellen te maken van de interacties tussen transcriptiefactoren en genen, vinden dat de aanwezigheid van verschillende weefselfuncties het resultaat is van subtiele, weefselspecifieke verschuivingen in een regulerend netwerk. Voor elk van deze weefselspecifieke functies het netwerk heeft dezelfde kerncomponenten, maar ze worden op verschillende manieren gecombineerd met toegevoegde genetische en omgevingsinformatie. Het team analyseerde gegevens van het consortium Genotype-Tissue Expression (GTEx), naast andere regelgevende informatiebronnen, om regulerende netwerken voor 38 weefsels te reconstrueren en te karakteriseren.

PANDA, een model gemaakt door Glass en haar team in 2013, was uniek gekwalificeerd voor dit onderzoek omdat het interacties tussen transcriptiefactoren nauwkeuriger kan modelleren - die helpen bepalen waar, wanneer en in welke mate genen worden geactiveerd - en hun doelwitten. Het samenvatten van de complexe interacties tussen transcriptiefactoren en genen is een belangrijke stap in het begrijpen van patronen in het netwerk die aangeven hoe genregulatie aanleiding geeft tot een verscheidenheid aan specifieke weefselfuncties.

De auteurs merkten ook op dat de regulatie van specifieke weefselfunctie grotendeels onafhankelijk is van de expressie van transcriptiefactoren. Ze merken op dat er ongeveer 30, 000 genen in het menselijk genoom, maar minder dan 2, 000 van hen coderen voor transcriptiefactoren.

"Er moeten een groot aantal processen worden uitgevoerd om een ​​weefsel goed te laten functioneren, " zei Glass. "In plaats van bepaalde transcriptiefactoren te activeren om deze verschillende processen uit te voeren, we ontdekken dat de netwerken die deze regulatoren verbinden met hun doelgenen, opnieuw zijn geconfigureerd om de activering van die weefselfuncties effectiever te coördineren."

Het team merkt op dat hun werk het belang benadrukt van het overwegen van de context van specifieke weefsels bij het ontwikkelen van medicamenteuze therapieën. Aangezien verschoven regelgevende netwerken verschillende functies beheersen, dit zal belangrijk zijn om de mogelijke bijwerkingen van geneesmiddelen buiten het doelweefsel te begrijpen.