我国科学家建立并分析150天人胎脑海马cDNA数据库

　　

新生命网站全国首届生物信息学大会报道：学习与记忆是人类智能和其他高级精神活动的基础。学习与记忆机制的研究对揭示脑的奥秘、最终认识生命的本质有着重要的意义。相关神经机制的研究是当代神经生物学的一个热点课题。其中记忆过程中的关键结构——位于两侧大脑半球颞叶内表面的海马，正受到日益的关注。

胎儿海马发育与基因的表达与成人及病变的海马有着极为密切的联系，但是由于取材困难，鲜有相关报道。我国科学家在成功制备了150天人胎脑海马cDNA文库的基础上，通过大规模测序的方法，并且运用了当前计算机领域中关于数据库和网络的较新技术建立了一个150天人胎脑海马的cDNA序列数据库系统。其中测序总反应数超过10,000个，高质量克隆超过4000个。目前数据库运行稳定。

将这些序列数据与公共数据库中已知DNA序列进行比较后，发现约30%的克隆与已知的人类基因匹配，约20%的克隆与人类已知的表达序列标记（ESTs）相同或非常相似，50%以上的克隆与数据库中的任何序列均无明显同源性，还有少量的重复序列。

他们将属于已知基因的克隆按照功能和所表达蛋白的定位初步分为17大类，包括基因表达调控相关、应激反应相关、信号转导相关、细胞因子、细胞骨架、营养代谢相关、脑/神经发育相关、肿瘤与疾病相关等。其中除部分功能未明外，近20%的已知基因属于基因表达调控相关，14%的已知基因属营养代谢相关，10%的已知基因属信号转导相关。另外，发现与肿瘤与其他疾病相关的已知基因也占约7%，仅次于前三位。

从这些数据可以看出，150天人胎脑海马所表达的基因中，新EST较多，说明该时期胎脑海马中可能有一批成人不表达或表达丰度很低的新基因；已知基因种类最多的亚类为基因表达调控和生化代谢，其次为信号转导，反映出人胎脑海马的高增殖、高表达和非常活跃的生理状态；与肿瘤与其他疾病相关的基因种类较多，提示这些在胎儿发育早中期表达的基因可能与相关疾病有密切关系，有助于对病因的探讨。

另外，他们还搜集了成人海马基因表达谱，人脑其他部位的基因表达信息以及五十余种人体主要组织与细胞的基因表达情况，通过与150天人胎脑海马所表达基因的比较，发现了一批特异表达的和高表达的基因，并对其可能导致的生物学意义进行了初步分析。

他们的结果为进一步深入了解人脑海马细胞在不同发育阶段的基因表达情况和与学习、记忆以及相关疾病的关系而建立基础，对于学习与记忆的发育分化、生理、病理机制研究和相关疾病的临床治疗研究具有较为重要的理论意义和较大的潜在应用价值。