Wzmacniacze transkrypcyjne odgrywają kluczową rolę w regulacji ekspresji genów, ale ich identyfikacja w genomie eukariotycznym stanowi wyzwanie. Niedawno wykazano, że enhancery w genomie ssaków są związane z charakterystycznymi wzorami modyfikacji histonów. z charakterystycznymi wzorcami modyfikacji histonów, które są coraz częściej wykorzystywane do identyfikacji enhancerów. Jednak tylko ograniczona liczba typów komórek typów komórek lub znaczników chromatynowych była wcześniej badana w tym celu, pozostawiając bez odpowiedzi pytanie, czy istnieje optymalny zestaw modyfikacji histonów do przewidywania enhancerów w różnych typach komórek. Tutaj zajmujemy się tę kwestię, badając ogólnogenomowe profile 24 modyfikacji histonów w dwóch różnych typach komórek ludzkich, embrionalnych komórkach macierzystych i fibroblastach płuc. My opracowaliśmy algorytm oparty na losowym lesie, RFECS (Random Forest based Enhancer Identification from Chromatin States) do integracji profili modyfikacji histonów do identyfikacji enhancerów i wykorzystaliśmy go do identyfikacji enhancerów w wielu typach komórek. Pokazujemy, że RFECS nie tylko prowadzi do dokładniejszego i bardziej precyzyjnego dokładniejsze i precyzyjniejsze przewidywanie enhancerów niż poprzednie metody, ale także pomaga zidentyfikować najbardziej informacyjny i solidny zestaw trzech znaczników chromatynowych do przewidywania enhancerów. --- Chemiczna modyfikacja histonów w określonych elementach regulacyjnych DNA jest jest powiązana z aktywacją, inaktywacją i pozycjonowaniem genów. Istnieje wiele narzędzi do przewidywania enhancerów z map modyfikacji chromatyny, ale ich praktyczne zastosowanie jest ograniczone, ponieważ ich praktyczne zastosowanie jest ograniczone, ponieważ (i) uwzględniają one mniejszą liczbę niż te niezbędne do zdefiniowania różnych klas enhancerów lub (ii) pracują z nadmierną liczbą znaczników, co jest eksperymentalnie nieopłacalne. Opracowaliśmy metodę wykrywania stanu chromatyny przy użyciu maszyn wektorów nośnych w połączeniu z optymalizacją algorytmu genetycznego, zwaną ChromaGenSVM. ChromaGenSVM wybiera optymalne kombinacje określonych histonowych znaczników epigenetycznych do przewidywania enhancerów. W niezależnym teście, ChromaGenSVM odzyskał 88% z eksperymentalnie wspieranych eksperymentalnie wspieranych wzmacniaczy w pilotażowym regionie ENCODE interferonu gamma komórek HeLa. Co więcej, ChromaGenSVM z powodzeniem połączył profile profile tylko pięciu różnych śladów metylacji i acetylacji z bibliotek ChIP-seq w ludzkich limfocytach T CD4(+), aby przewidzieć ∼21 000 eksperymentalnie obsługiwanych wzmacniaczy w regionach 1,0 kb iz precyzją ∼90%, tym samym poprawiając poprzednie przewidywania na tym samym zestawie danych o 21%. Połączone wyniki wskazują, że ChromaGenSVM znacznie przewyższa wcześniej opublikowane metody i że enhancery są najlepiej przewidywane przez określone kombinacje metylacji histonów i acetylacji histonów. metylacji i acetylacji.
Czy istnieje algorytm identyfikacji enhancerów na podstawie stanu chromatyny?
tak