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DNA调控功能对物种差异影响不可小觑

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来源: 作者: 2019-05-17 02:27:19

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10多年前,当人们开始为老鼠和人类绘制基因图谱时,一个国际研究团队就开始研究并比较二者之间的“任务控制中心”功能了。期待已久的报告发布在11月20日出版的《自然》杂志上。

该报告解释了为什么对老鼠的研究并不总能在人类身上重现。更重要的是,科学家说,他们的研究为解密DNA控制区功能带来曙光,通常人类普通慢性疾病的遗传缘由会归咎于此。

“老鼠和人类的绝大多数差异来自基因活性的调节,而不是基因本身。”研究团队成员米歇尔·毕耳博士说,“老鼠是人类生物学的重要模型工具,我们必须理解这些差异以便更好地研究人类本身。”

在初期的基因遗传学中,研究人员倾向于寻找单个或者多个与疾病有关的基因突变。但是,若没有“任务控制中心”,基因将无法在正确的时间、正确的地点产生正确数量的蛋白质。“从糖尿病、多动症到帕金森等多数人类疾病是由非常规基因调控致使的,这一点现在愈来愈清楚了。”毕耳说。

几近所有的人类基因在老鼠身上都有个明确的对应基因,但是蛋白质编码基因只占据了各自基因组的1.5%,基于此,能治愈老鼠的化合药物通常对人类无效。

据物理学家组织11月20日(北京时间)报导,为了深入探究这些功能区域,研究组分析了包括大脑、心脏、血液、肝脏、肾脏和皮肤在内的124种福州首批特斯拉已陆续交车业内短期难成主流
老鼠细胞和组织,搜集了1000多份报告,数据库显示了DNA区域中哪些基因较活跃,特殊蛋白质在何处与DNA结合,以及DNA的复制在何处进行等。

毕耳还发明了一种数学工具,可以比较老鼠和人体组织数据库,并辨认二者之间最相似的区域。分析证明,当老鼠基因处于蛋白质生产等细胞内进程时,与人类的活动模式非常类似,但处于细胞表面活动进程时,其放射性剖面图显示了截然不同的模式。

“这是一个具有广泛影响的发现,研究人员可用它来研究细胞间通讯、免疫、心血管疾病和其他一系列疾病。”毕耳说,“进化机制已经很仔细地为大多数基础性核心细胞进程保存了调控机制,但是根据每个物种的需求将其余的进程都改变了。”

令人吃惊的是,通过比较老鼠和人类细胞及组织的基因活性模式,研究组也发现,在基因活性层面,老鼠大脑与小肠中基因模型的相似度,比老鼠与人类大脑基因模型之间的相似度要高得多。这意味着,大部分进化中的遗传变化发生在物种或系统层面。

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