來自加州大學(xué)圣地亞哥醫(yī)學(xué)院的研究人員研發(fā)出了一種新方法，可以用于解析和了解被稱為“主要調(diào)節(jié)子”的特殊蛋白是如何在基因組中完成功能，開啟或關(guān)閉基因的。這一研究成果公布在Nature雜志上。

科學(xué)家們表示，他們的這種方法能更快，更容易的識別與疾病患病風(fēng)險增加有關(guān)的特殊基因突變，這是未來研發(fā)靶向治療方法，預(yù)防和治療從糖尿病到神經(jīng)退行性疾病在內(nèi)的多種疾病的一個首要前提。

領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)細(xì)胞與分子醫(yī)學(xué)部資深研究員Christopher Glass，他表示，“目前基因組測序技術(shù)已經(jīng)能夠完成個體病患的基因組測序，那么接下來的一個主要目標(biāo)就是解析疾病風(fēng)險有關(guān)的DNA序列。從遺傳上說，病患個體易感的疾病是什么？”。

“發(fā)現(xiàn)基因組蛋白編碼區(qū)域中出現(xiàn)的突變是相對簡單的，但是與疾病患病風(fēng)險有關(guān)的大多數(shù)突變，實際上都位于不編碼蛋白質(zhì)的基因組區(qū)域，”Glass說，“目前主要的挑戰(zhàn)在于，研發(fā)出能評估這些非編碼基因突變潛在功能影響的新方法。我們的這篇論文為此奠定了基礎(chǔ)，能檢測天然基因突變?nèi)绾胃淖兓蚪M中，以細(xì)胞特異性方式調(diào)控基因表達(dá)區(qū)域的功能?！?SPAN lang=EN-US>

細(xì)胞需要數(shù)百個不同的蛋白——轉(zhuǎn)錄因子——來“讀”基因組 ，通過這些指令打開和關(guān)閉基因。這些作用因子聚集在基因組上，形成稱為“增強(qiáng)子”的功能單元。

Glass和他的同事認(rèn)為，雖然每個細(xì)胞都有成千上萬個由無數(shù)的組合構(gòu)成的增強(qiáng)子，但是大多數(shù)增強(qiáng)子僅依賴于少數(shù)特殊轉(zhuǎn)錄因子構(gòu)成，這些特殊轉(zhuǎn)錄因子就是“主要調(diào)節(jié)子”，它們在決定每個細(xì)胞的命運，以及功能方面具有至關(guān)重要，甚至是不相稱的作用，比如決定細(xì)胞是形成肌細(xì)胞，皮膚細(xì)胞，還是心臟細(xì)胞。

“我們認(rèn)為，這些主要調(diào)節(jié)子的結(jié)合是其他轉(zhuǎn)錄因子的共同結(jié)合的必要前提，它們共同作用，激活增強(qiáng)子調(diào)控鄰近基因的表達(dá)，”Glass說。

為了驗證這一想法，研究人員在兩個品系的小鼠巨噬細(xì)胞中，分析了大約四百萬個DNA序列對主要調(diào)節(jié)子的影響。巨噬細(xì)胞是一種免疫應(yīng)答細(xì)胞。結(jié)果研究人員發(fā)現(xiàn)，由主要調(diào)節(jié)子調(diào)控的DNA序列突變，不僅會影響其基因組結(jié)合，而且還會影響用于構(gòu)建功能性增強(qiáng)子的相鄰轉(zhuǎn)錄因子。

這項發(fā)現(xiàn)具有重要意義，尤其是對于希望了解疾病遺傳基礎(chǔ)的科學(xué)家和臨床醫(yī)師們，Glass說，“如果不了解主要調(diào)節(jié)子結(jié)合于何處，那么就無法了解非編碼突變DNA序列的預(yù)測值。

我們的研究表明，通過收集某種特殊細(xì)胞類型的主要調(diào)節(jié)子數(shù)據(jù)，就可以極大的減少尋找易感突變影響的基因組‘搜索區(qū)域’，這將能簡化后續(xù)的研究，獲得真正有意義的發(fā)現(xiàn)?！?SPAN lang=EN-US>