Nature子刊:撥開基因組的迷霧
日期:2012-09-27 08:06:38
在人類基因組計劃的早期,人們熱情高漲。盡管人類基因組計劃是一項耗資巨大的艱難工程,但它將在臨床診療領(lǐng)域帶來無法估量的回報。一旦我們獲得了人類生命的藍圖,就能夠揭開大量人類疾病的遺傳基礎(chǔ),個性化診療將得以實現(xiàn),醫(yī)療領(lǐng)域也將因此迎來一場革命。
至少,人們當(dāng)初是這樣期待著。
然而,“在人類基因組計劃之后,科學(xué)家們面臨的是個體基因組中大量蛋白成千上萬的突變,卻沒有一個現(xiàn)成的指引幫人們將這些突變與健康或者疾病聯(lián)系起來,”文章第一作者,美國亞利桑那州立大學(xué)生物設(shè)計研究院進化醫(yī)學(xué)中心的生物學(xué)教授Sudhir Kumar說。
因此,科學(xué)家和臨床醫(yī)生們希望利用計算機工具來幫助他們在海量的突變中尋找有醫(yī)療意義的突變。但目前這些工具的準(zhǔn)確性并不高,Kumar說。
Kumar及其同事共同開發(fā)了一項新技術(shù),能夠減少上述分析工具產(chǎn)生的假陽性率,從而提高它們的可靠性。他們的這項成果提前發(fā)表在Nature Methods雜志的網(wǎng)站上。該研究團隊還包括亞利桑那州立大學(xué)的華裔學(xué)者Li Liu和葉杰平(Jieping Ye)。
這一新技術(shù)以比較基因組學(xué)為基礎(chǔ),比較基因組學(xué)可以跨學(xué)演化時期在多樣化的物種之間檢測DNA位點,從而解析人類基因突變的可能意義。由此,研究人員將這一新技術(shù)命名為EvoD(Evolutionary Diagnosis的縮寫)。研究顯示,對于人類基因組負責(zé)編碼蛋白的區(qū)域(外顯子組)中進化高度保守的位點檢測,EvoD特別有效。
由于外顯子中高度保守的區(qū)域發(fā)生突變通常對于蛋白功能極為關(guān)鍵,所以研究人員對于這類突變也特別感興趣,文章的共同作者Li Liu解釋道。在這匯總進化高度保守的位點如果發(fā)生了有損蛋白功能的突變,很可能會對人體健康產(chǎn)生深遠的影響,往往會由此引發(fā)損害人類健康的孟德爾遺傳疾病。而在這項研究中,EvoD能夠比現(xiàn)存的其他方法更加有效地診斷這類突變。
目前,進化醫(yī)學(xué)和信息學(xué)中心已經(jīng)將EvoD作為一個在線工具發(fā)布在網(wǎng)上,已有許多基因組學(xué)研究人員開始使用這一工具。這一新技術(shù)將為人們進一步理解基因組突變打下基礎(chǔ),該工具更有望推動個性化疾病診斷的進一步發(fā)展。
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