自然、Genome Res两篇文章颠覆基因调控理论

　　生物通报道：ENCODE项目组6月14日公布了DNA元素百科全书（ENCODE项目，ENCyclopedia Of DNA Elements），这一项目主要是用以识别人类基因组中的功能元素。这一出版成果公布在了6月14日《Nature》封面上，以及6月份的《Genome Research》杂志（28篇文章）上，这将改变我们对于人类基因组如何工作的认识，也是第一次公布细胞机器中遗传活性的完整分析。

原文摘要：
Nature 447, 799-816 (14 June 2007) | 
doi:10.1038/nature05874; Received 2 March 2007; Accepted 23 April 2007
Identification and analysis of functional elements in 1% of the human genome by the ENCODE pilot project
[Abstract]

Genome Res. 17:760-774, 2007 
Analyses of deep mammalian sequence alignments and constraint predictions for 1% of the human genome等
[Abstract]

之前人类基因组的研究主要聚焦在基因上，ENCODE项目则主要关注于非基因序列如何构成基因组的大部分。ENCODE课题组已经完成了这一项目的“原理证明”试点阶段的工作，即对人类基因组中1%目标区域中的功能元素进行分析的工作。在昨日出版的《Nature》上公布的是人类基因组中的大多数碱基对存在于的初级转录版本，包括非蛋白编码转录版本和重叠的版本。

进行ENCODE项目的是由美国国立健康研究院的人类基因组研究院（National Human Genome Research Institute，NHGRI）资助的ENCODE协会。这一协会成立于2003年的9月，计划以四年的时间识别一小部分人类基因组中的全部DNA序列的功能，虽然先导研究只是检测1%的基因组，但是科学家们希望这项工作能帮助我们了解98%的基因组。这一协会也期望建立ENCODE项目的工作方法。

Wellcome Trust Sanger研究院的Tim Hubbard博士解释道，“这一新观点将改变我们对于基因组构造的认识”，“基因组的大部分能进行复制，转录成RNA——我们细胞中的活性分子——从保存性的DNA拷贝传递给细胞机器，这是一个引人注目的发现，因为大多数之前的研究表明只有基因组的一部分被转录了。”

“但是我们有关基因调控的新发现则颠覆了这一看法，整体研究的方法帮助我们识别了基因调控的新区域，改变了我们对于基因调控如何发生的观点。”

最早期细菌中进行的基因活性研究告诉我们调控区域大部分都是定位在基因转录起始位点或者在其附近，而这一新的研究则识别了许多之前未知的调控区域，说明调控区域可能离基因很远。

Nature文章的通讯作者之一，Wellcome Trust Sanger研究院的Dermitzakis博士表示，“这是第一次我们观察到了细胞整个生化过程中DNA序列的变化，我们现在开始研究个体的这些变化和其疾病易感性的关系。”

“一个令人惊讶的研究发现这些新的调控区域在其它物种中并没有出现，仅仅是限制在人类基因组中；我们希望能建立一个可能提供非特异性或者直接益处的活性元件的综合库。”

“我们认为这些新的元件能提供人类基因组和物种之间的新突变的来源，是我们未来的基因组研究的‘种子’”，这些研究为我们增加人类基因组和调控基因活性及DNA复制的蛋白之间的关系提出了新的观点，也表明叫做组蛋白，能结合在DNA上进行包装的蛋白能被修改，促进或者抑制基因的活性，因此可以更好的预测新基因的位置。

当然，目前虽然有了许多新发现，但仍然有很多并未得到理解，比如RNA转录的许多新成员的作用，以及这么多调控元件的功能都有待进一步的研究。
（生物通：张迪）

附：

（不同实验室采用的方法）

（ENCODE初级转录本覆盖率）