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(jì)劃的早期,人們熱情高漲。盡管人類基因組計(jì)劃是一項(xiàng)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(bào)。一旦我們獲得了人類生命的藍(lán)圖,就能夠揭開大量人類疾病的遺傳基礎(chǔ),個(gè)性化診療將得以實(shí)現(xiàn),醫(yī)療領(lǐng)域也將因此迎來一場(chǎng)革命。
至少,人們當(dāng)初是這樣期待著。
然而,“在人類基因組計(jì)劃之后,科學(xué)家們面臨的是個(gè)體基因組中大量蛋白成千上萬的突變,卻沒有一個(gè)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(guó)亞利桑那州立大學(xué)生物設(shè)計(jì)研究院進(jìn)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(jì)算機(jī)工具來幫助他們?cè)诤A康耐蛔冎袑ふ矣嗅t(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(xiàng)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(xiàng)成果提前發(fā)表在Nature Methods雜志的網(wǎng)站上。該研究團(tuán)隊(duì)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(shí)期在多樣化的物種之間檢測(cè)DNA位點(diǎn),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(duì)于人類基因組負(fù)責(zé)編碼蛋白的區(qū)域(外顯子組)中進(jìn)化高度保守的位點(diǎn)檢測(cè),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(duì)于蛋白功能極為關(guān)鍵,所以研究人員對(duì)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(jìn)化高度保守的位點(diǎn)如果發(fā)生了有損蛋白功能的突變,很可能會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,往往會(huì)由此引發(fā)損害人類健康的孟德爾遺傳疾病。而在這項(xiàng)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(jìn)化醫(yī)學(xué)和信息學(xué)中心已經(jīng)將EvoD作為一個(gè)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(jìn)一步理解基因組突變打下基礎(chǔ),該工具更有望推動(dòng)個(gè)性化疾病診斷的進(jìn)一步發(fā)展。