Nature子刊:從RNA中讀取DNA信息的新技術(shù)
日期:2012-04-10 08:33:21
來自美國西奈山醫(yī)學(xué)院的研究人員近日來發(fā)了一種可從非DNA資源例如RNA中獲取足量DNA信息的新方法,可清楚鑒別出儲(chǔ)存在大型研究數(shù)據(jù)庫中的個(gè)體生物學(xué)信息。相關(guān)研究論文發(fā)表在4月8日的《自然遺傳學(xué)》(Nature Genetics)雜志上。
DNA中包含著每個(gè)活細(xì)胞發(fā)育和功能所需的遺傳指令。RNA充當(dāng)信使在細(xì)胞中傳遞遺傳信使,確保組織正常功能所需的大多數(shù)細(xì)胞過程能夠被執(zhí)行。
由于長期以來被視作是個(gè)體唯一的遺傳指紋,迄今為止訪問DNA信息數(shù)據(jù)庫仍受到限制和保護(hù)。然而目前有大量的RNA數(shù)據(jù)卻通過美國和歐洲的多個(gè)數(shù)據(jù)庫對(duì)公眾開放。這些數(shù)據(jù)庫包含著來自世界各地成千上萬基因組研究的數(shù)據(jù)。
在新研究中,西奈山醫(yī)學(xué)院基因與多尺度生物學(xué)研究所主任、遺傳學(xué)和基因組學(xué)系主任、基因組學(xué)教授Eric E. Schadt和西奈山醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)副教授Ke Hao博士開發(fā)出了一項(xiàng)新技術(shù),借助于這項(xiàng)技術(shù)可以從RNA數(shù)據(jù)中推斷出個(gè)人的DNA信息。當(dāng)前大部分的DNA和RNA研究都是以DNA序列為起點(diǎn),尋找群體中個(gè)體間表達(dá)模式與DNA改變之間的關(guān)聯(lián)。新研究是首次從RNA水平來描述DNA序列。
在這篇文章中,Schadt、Ke Hao以及華盛頓大學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)系的Sangsoon Woo博士對(duì)來自378名歐美捐贈(zèng)者的肝臟的RNA和DNA,以及來自同一群體580名接受胃分流術(shù)者的肝臟和脂肪組織的RNA和DNA進(jìn)行了分析。作者發(fā)現(xiàn)多個(gè)基因的RNA水平與年齡、性別、體重和諸如糖尿病、心臟病等疾病的其他風(fēng)險(xiǎn)因子相關(guān),此外,它們還與許多情況下個(gè)體獨(dú)特的DNA改變相關(guān)。
研究人員采用一種算法將基因表達(dá)模式與基因組中1000個(gè)單DNA堿基位點(diǎn)的變異對(duì)應(yīng)起來。這是首次運(yùn)用整合生物學(xué)檢測(cè)多層面的DNA和RNA數(shù)據(jù)由此更好地了解RNA的指定層面。
Schadt 說:“DNA與RNA的關(guān)系就像是一組管弦樂隊(duì)和它正在演奏的樂曲。DNA(管弦樂隊(duì))不發(fā)生改變,然而RNA的表達(dá)方式(樂曲品質(zhì))卻對(duì)應(yīng)外界因素發(fā)生改變。新技術(shù)通過聆聽樂曲,推導(dǎo)出在管弦樂隊(duì)中有哪種樂器,通過樣本追溯RNA和調(diào)控的基因來解析發(fā)育的過程?!?/SPAN>
Schadt 說:“通過觀測(cè)特定組織中的RNA水平,我們可以推斷出標(biāo)記個(gè)體的獨(dú)特基因型條碼,通過這種途徑將個(gè)體與獲得的DNA樣本對(duì)應(yīng)起來。這一信息的潛在用途具有重要意義:不僅可以從RNA中推論出基因型條碼,且還可根據(jù)某些組織的RNA水平來了解個(gè)體如年齡、性別以及疾病的特征,以及阿爾茨海默氏癥和癌癥等疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。”