揭示人類(lèi)DNA的秘密

人類(lèi)基因組是對(duì)生命至關(guān)重要的復(fù)雜的基因數(shù)據(jù)馬賽克，已被證明是一個(gè)奇異特征的寶庫(kù)。其中有一些DNA片段可以在基因組內(nèi)“跳躍”和移動(dòng)，被稱(chēng)為“轉(zhuǎn)座因子”(TEs)。

當(dāng)te改變它們?cè)诨蚪M中的位置時(shí)，它們可能會(huì)引起突變，改變細(xì)胞的遺傳特征，但它們也是我們基因組組織和表達(dá)的主要策劃者。例如，TEs有助于調(diào)節(jié)元件、轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)和嵌合轉(zhuǎn)錄物的產(chǎn)生——當(dāng)來(lái)自兩個(gè)不同基因或基因組部分的片段連接在一起形成新的雜交RNA分子時(shí)產(chǎn)生的遺傳序列。

與其功能重要性相匹配的是，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到TEs占人類(lèi)DNA的一半。然而，隨著它們的移動(dòng)和衰老，TEs會(huì)產(chǎn)生一些變化，掩蓋它們的原始形態(tài)。隨著時(shí)間的推移，TEs會(huì)“退化”，變得不那么容易識(shí)別，這使得科學(xué)家很難在我們的基因藍(lán)圖中識(shí)別和追蹤它們。

TE檢測(cè)的突破

在一項(xiàng)新的研究中，EPFL的Didier Trono小組的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種方法，通過(guò)使用來(lái)自不同物種的重建祖先基因組來(lái)提高對(duì)人類(lèi)基因組中TEs的檢測(cè)，這使他們能夠識(shí)別以前無(wú)法檢測(cè)到的人類(lèi)基因組中的退化TEs。這項(xiàng)研究發(fā)表在《Cell Genomics》雜志上。

科學(xué)家們使用了一個(gè)由不同物種重建的祖先基因組組成的數(shù)據(jù)庫(kù)，就像一臺(tái)基因組“時(shí)間機(jī)器”。通過(guò)將人類(lèi)基因組與重建的祖先基因組進(jìn)行比較，他們可以識(shí)別出后者的TEs，經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年的時(shí)間，這些TEs在人類(lèi)體內(nèi)已經(jīng)退化(磨損)。

這種比較使他們能夠檢測(cè)(“注釋”)在以前僅使用人類(lèi)基因組數(shù)據(jù)的研究中可能遺漏的TEs。

通過(guò)這種方法，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了比以前已知的更多的TEs，顯著增加了TEs在我們DNA中所占的份額。此外，他們可以證明這些新發(fā)現(xiàn)的TE序列與它們最近發(fā)現(xiàn)的近親發(fā)揮著相同的調(diào)節(jié)作用。

潛在的應(yīng)用是巨大的:“更好地了解TEs及其調(diào)控因子可能導(dǎo)致對(duì)人類(lèi)疾病的深入了解，其中許多疾病被認(rèn)為是受遺傳因素影響的，”Didier Trono說(shuō)。“首先是癌癥，還有自身免疫和代謝紊亂，更普遍的是，我們的身體對(duì)環(huán)境壓力和衰老的反應(yīng)。”

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