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“DNA元件百科全書”計劃公佈第三階段逾120萬個候選元件

http://dailynews.sina.com   2020年07月30日 03:48   中國新聞網

中新網北京7月30日電 (記者 孫自法)致力於繪製人類與小鼠基因組功能性元件綜合圖譜的“DNA元件百科全書”(ENCyclopedia of DNA Elements,ENCODE)計劃,最新公佈了其第三階段超過120萬個人類與小鼠體內調控基因的候選功能性元件。

  施普林格·自然(Springer Nature)旗下學術期刊《自然》《自然-方法》《自然-通訊》通過最新發表的14篇論文合集,描述了“DNA元件百科全書”第三階段公佈的結果,這將爲基因組組構和功能帶來新的認知。

  “DNA元件百科全書”計劃於2003年啓動,功能性元件是指編碼具有調控基因作用的分子產物或生化活動的DNA區域。

  在《自然》發表的一篇概述性文章中,美國麻省大學醫學院翁志萍和同事,在“DNA元件百科全書”計劃前兩個階段上擴展增加的近6000項新實驗(4834項涉及人類樣本,1158項涉及小鼠樣本),之前階段的大部分研究使用的都是模型細胞系,而第三階段包含了超過1369個生物樣本來源的503種細胞或組織類型。根據該計劃已經繪製出的數百萬個元件,研究人員還建立一個在線註冊庫,裏面包含了926535個人類的和339815個小鼠的候選順式調節元件(調節基因轉錄的非編碼DNA區域),覆蓋到各自基因組的7.9%和3.4%。

  14篇論文合集中的其他論文,利用“DNA元件百科全書”的數據集揭示決定部分功能性元件作用方式的原理。例如,美國斯坦福大學邁克爾·斯耐德(Michael Snyder)和同事,繪製出24種人類細胞類型內染色質(DNA與蛋白的複合物)的相互作用,發現不同細胞間的染色質環狀結構差異會影響基因表達。

  研究人員還通過小鼠研究了順式調節元件在產前哺乳動物發育中的調節作用。《自然》發表的3篇論文報道了胎鼠在八大發育階段的具體信息,其中兩篇論文裏,科研人員的研究表明,與小鼠發育期間特定組織中有活性的部分增強子元件(能增強基因轉錄的調節DNA序列)同源的人類元件,存在疾病相關性遺傳突變的富集。這些結果或爲探索與人類發育障礙相關的調節元件奠定基礎。

  在《自然》同時發表的一篇觀點文章中,邁克爾·斯耐德和同事指出,控制基因組調控和功能的元件密集編碼在人類基因組中。不過,雖然發現了大量這類元件,許多影響特定細胞類型或狀態的元件依然有待鑑定。因此,在“DNA元件百科全書”計劃的第四階段,大量工作將用來拓展分析的細胞類型和組織。(完)

 

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