《科学》头条:基因组研究新发现

【字体: 时间:2008年02月15日 来源:生物通

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  基因组一般指单倍体细胞中的全套染色体,或者单倍体细胞中的全部基因,有关基因组的研究一直以来都是科学家们关注的焦点,近期《Science》上公布的几项研究成果报道了这一方面的重要进展。

  生物通报道:基因组一般指单倍体细胞中的全套染色体,或者单倍体细胞中的全部基因,有关基因组的研究一直以来都是科学家们关注的焦点,近期《Science》上公布的几项研究成果报道了这一方面的重要进展。 来自霍德华休斯医学院,哈佛医学院,波士顿伯莱哈姆和妇女医院(Brigham and Women’s Hospital)的研究人员利用一种基因组大规模筛选技术提出了一种经济有效挑选出对付癌症的新药靶的方法。 在这项研究中,研究人员首先构建了新的病毒载体,每一个载体都含有一个RNA分子,用来关闭带有补充序列的基因。载体还带有DNA“条形码”,这样研究人员稍后就能确定哪些RNA对细胞行为具有大的影响。研究人员将大约1万到4万个这样的RNA插入到乳腺癌细胞、结肠癌及正常细胞中,主要分析了1万个“短发夹”RNA(shRNA),结果他们发现了大约3000种不同的基因。 接下来就是要看哪些RNA在不影响正常细胞的情况下,能够减弱癌细胞的生存和增殖能力。研究人员的观点是,这些用RNA干扰发现的基因与癌细胞的变异相一致,从而导致了不受控制的增殖。在第一遍筛选后,研究人员发现了大约24个基因符合要求。Elledge提醒说,此次研究仅仅是个开始,以确定哪种蛋白能作为好的药靶。 在第二篇文章中,来自芝加哥大学人类遗传系的研究人员利用芯片对一个遗传上相似的欧洲后裔群体(定居在美国达科他)的725名成员进行了大规模、高分辨率的SNP分析。由于这些个体来源于82个相互交叠的核心家庭,研究人员能够确定家族内的重组事件。 分析数据证实了之前的发现:重组往往发生在特定的热点。事实上,这项研究发现,大约60%的重组时间都发生在之前鉴定出的“热点”。不过,他们的图表明重组事件(即使是在热点上)变化性极高,尽管个体利用历史重组热点的方式有一些遗传模式可循。 在第三篇文章中,来自冰岛Decode Genetics的研究人员通过基因组分析确定出两个可能影响基因组重组率的基因变异。这项研究揭示出,这些SNP充当了一种进化发动机,由于重组促进了遗传多样性,从而促进物种适应环境的改变。 该研究组利用Illumina Hap300芯片分析了1887名男性和1702名女性的309241个SNP。在将搜索范围缩小道三个候选SNP时,研究人员在更大的样本群众检测了这些SNP,并最终对20000人进行了基因分型,从而估算出这些变异体对重组率的影响程度。 研究组最终集中研究的这两个SNP定位在一个我们了解很少的基因中,即染色体4p16上的RNF212基因。研究组估算了每个的重组率并发现第一个变异rs3796619在男性中占到了22%的父方变异性,而rs1670533则解释了6.5%的源自母亲的变异性。 (生物通:万纹) 原文摘要: Published Online January 10, 2008 Science DOI: 10.1126/science.1152725 Identification of Host Proteins Required for HIV Infection Through a Functional Genomic Screen 『Abstract』 Published Online January 31, 2008 Science DOI: 10.1126/science.1151851 High-Resolution Mapping of Crossovers Reveals Extensive Variation in Fine-Scale Recombination Patterns Among Humans 『Abstract』 Published Online January 31, 2008 Science DOI: 10.1126/science.1152422 Sequence Variants in the RNF212 Gene Associate with Genomewide Recombination Rate 『Abstract』 名词解释: 1.基因组(Genome) 一般的定义是单倍体细胞中的全套染色体为一个基因组,或是单倍体细胞中的全部基因为一个基因组。可是基因组测序的结果发现基因编码序列只占整个基因组序列的很小一部分。因此,基因组应该指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子。说的更确切些,核基因组是单倍体细胞核内的全部 DNA分子;线粒体基因组则是一个线粒体所包含的全部DNA分子;叶绿体基因组则是一个叶绿体所包含的全部DNA分子。 2.人类基因组计划 人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出,于1990年正式启动的。美国、英国、法兰西共和国、德意志联邦共和国、日本和我国科学家共同参与了这一价值达30亿美元的人类基因组计划。这一计划旨在为30多亿个碱基对构成的人类基因组精确测序,发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置,破译人类全部遗传信息。与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划。 1986年,诺贝尔奖获得者Renato Dulbecco发表短文《肿瘤研究的转折点:人类基因组测序》(Science, 231: 1055-1056)。文中指出:如果我们想更多地了解肿瘤,我们从现在起必须关注细胞的基因组。…… 从哪个物种着手努力?如果我们想理解人类肿瘤,那就应从人类开始。……人类肿瘤研究将因对DNA的详细知识而得到巨大推动。” 什么是基因组(Genome)?基因组就是一个物种中所有基因的整体组成。人类基因组有两层意义:遗传信息和遗传物质。要揭开生命的奥秘,就需要从整体水平研究基因的存在、基因的结构与功能、基因之间的相互关系。 为什么选择人类的基因组进行研究?因为人类是在“进化”历程上最高级的生物,对它的研究有助于认识自身、掌握生老病死规律、疾病的诊断和治疗、了解生命的起源。 在人类基因组计划中,还包括对五种生物基因组的研究:大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和小鼠,称之为人类的五种“模式生物”。 HGP的目的是解码生命、了解生命的起源、了解生命体生长发育的规律、认识种属之间和个体之间存在差异的起因、认识疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象、为疾病的诊治提供科学依据。
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