先进通量 News Letter 第三十二期 [2009-11-11]电子信息

      新加坡基因组研究院的研究人员近期报道了一种分析基因组三维折叠和环套状态下，基因表达和调控的新技术。
      这种新技术即ChIA-PET (Chromatin Interaction Analysis using Paired End Tag sequencing)，其中PET是一种革新性的基因测序方法，这种方法能帮助解决新一代测序平台阅读长度较短的缺点问题，利用多种应用的配对末端标签测序——PET测序，从超高通量测序的常DNA片段末端引出短的配对标签，从而就能精确地绘制基因组。
      配对端点双标记测序技术技术可以用于全面展现人类基因组和转录特性。GIS的研究人员利用ChIA-PET技术成功证明了基因组中确实存在全基因组宽度的长区域染色质相互作用。
      利用这一方法，研究人员发现了乳腺癌细胞中，人类基因组是如何应答雌激素信号，进行基因表达调控的。GIS另外一位研究人员，劳伦斯伯克力国家实验室基因组部主任Edward Rubin表示，“我们利用这种新方法回答了癌症中的一些基础问题，结果发现基因组范围内的DNA高级相互作用能解释一些之前研究中的矛盾情况，这将有利于发展出对抗激素的治疗乳腺癌新方法”。

      法、德和美的研究人员发现，一种将基因疗法与血液干细胞疗法相结合的策略可能成为治疗某种致命性脑部疾病的有用的工具。
      一个国际性的研究团队用一种慢病毒载体将一种治疗性基因导入到患者的血细胞之中来减缓一种令人日益衰弱的脑部疾病的发作。这种疾病叫做X-连锁性肾上腺脑白质营养不良症（ALD）。 ALD是一种严重的遗传性疾病，它是因一种叫做ALD的蛋白质的缺乏而引起的。该蛋白质与脂肪酸的降解有关。罹患此病者的髓鞘在不断地丧失。髓鞘是包裹脑中神经纤维的保护层。 如果没有髓鞘的话，神经将失去其功能，导致患者身体和精神能力的日益丧失。
      在本研究中，病人的血液干细胞从患者的体内被分离出来，并在实验室中用一种慢病毒载体将一个具有功能的ALD基因拷贝导入到这些细胞之中以纠正其基因上的缺陷。 在这些患者接受了摧毁骨髓的治疗之后，人们接着把这些改良的细胞重新注入回这些患者的体内。 2年之后，健康的ALD蛋白仍然可以在这两位病人的血细胞中被探查到。令人鼓舞的是，这两位患者的神经学症状得到了改善，而该治疗对疾病进展的延迟堪比骨髓移植疗法的效果。

      德国伯恩大学的科学家发现了一种先前未知的果蝇基因，该基因能够调控脂肪代谢。如果果蝇幼虫中缺乏这种基因，则幼虫会丢失了它们全部的脂肪存储。因此，研究人员叫这种基因为’schlank’。在哺乳动物中也存在一组基因，其在结构上与’schlank’非常相似，这些基因可能在能量代谢方面与 ’schlank’有着相似的功能。
      研究人员对’schlank’做了进一步检测。根据他们的结果，该基因包含一种结构已知的神经酰胺合酶（ceramide synthase）的功能。该酶是作为一种薄膜的原材料能够将机体的细胞围住。此外schlank也有一个调控功能，能够在促进脂质合成的同时抑制存储在体内的脂肪代谢。
      这不仅仅在果蝇中发生，人类同样可以产生神经酰胺合酶。人类中存在一组相关的基因称之为Lass基因。神经酰胺合酶对动物来说是很重要的，相关基因的变异将导致严重的代谢紊乱和身体机能故障。研究表明，老鼠的Lass基因能够部分补偿变异果蝇的schlank缺失。
      研究人员表示，现在还没有找到哺乳动物的Lass基因与类脂代谢调控的关联。但是根据与schlank基因的比较，他们认为两者的功能应该是非常相似的。如果被证实将有助于开发新的减肥疗法。

      由我国科学家发起和主导的国际黄瓜基因组计划第一阶段所取得的重大成果，对黄瓜和其它瓜类作物的遗传改良、基础生物学研究、以及对植物维管束系统的功能和进化研究将发挥重要的推动作用。
      黄瓜基因组共有约3.5亿个碱基对。在黄瓜基因组中共发现了26''682个基因。项目创建了包含1800个分子标记的高密度遗传图谱，把基因组的20000多个基因定位在染色体上，这给重要经济性状基因的克隆带来了极大的便利。目前已经发现了与黄瓜产量、品质、抗病性等重要农艺性状相关的候选基因300多个，已经克隆了与产量相关的性别决定基因（和上海交大合作）、苦味基因和抗黑星病基因，为这些重要性状的分子育种提供了快捷准确的工具。
      黄瓜有7条染色体，而甜瓜有12条染色体。本研究表明：黄瓜7条染色体中的5条是由甜瓜的12条染色体中的10条两两融合而成的，这一发现解决了葫芦科染色体进化上一个多年未解的难题。基因区域，黄瓜和甜瓜有95%的相似性，和西瓜也有超过90%的相似性。
      在基因组测序完成的基础上，国际黄瓜基因组计划进入下一个阶段，将系统地研究黄瓜种质资源的遗传多样性和黄瓜基因表达及调控的特性，将克隆主要的经济性状基因，开发廉价快捷的分子育种工具，推动基因组的研究成果直接应用到优良新品种的培育上。

      研究人员发现一种能够使血液凝固的蛋白质—“选择性剪切组织因子(alternatively spliced Tissue Factor'' asTF)”对某些转移性肿瘤的生长起关键作用。虽然身体的各个组织中都有asTF的存在，但该蛋白最主要还是存在与血管中。该研究是首个报道选择性剪切组织因子能够促进血管生成(angiogenesis)的研究报告。
      肿瘤血管生成是在原有的血管基础上延伸扩展而形成的新生毛细血管，这些新生血管为不断侵润生长的原发肿瘤提供营养，同时这些肿瘤新生毛细血管也可延伸转移到其他组织中。研究人员发现asTF能够与内皮细胞表面的整合素(integrins)结合，并诱导信号级联引发血管生成。血管生成能够促进细胞粘连(cell adhesion)，细胞迁移和新血管的生成，研究人员在人类宫颈癌中也发现asTF含量很高。
      据研究人员Bogdanov介绍，该发现为科学家提供了一种全新的途径研究组织因子基因影响组织形成过程，如血管生成。由于在多种癌症中组织因子基因的表达量较高，因此研究人员希望可以利用该发现，针对各种特异性的组织因子找到一些能够终止癌细胞生长的方法。

      美国科学家两项不同研究显示，血液中总胆固醇水平低可能有助降低男性罹患前列腺癌的几率，而血液中“好”胆固醇水平高则可能有助预防癌症。
      研究人员经过对2.9万名芬兰人18年跟踪调查后发现，总胆固醇水平低或有助防癌。成年人每分升血液中总胆固醇量低于200毫克属于胆固醇水平低。一些医学界人士先前认为，胆固醇水平低可能会引发癌症。奥尔本斯研究发现，胆固醇水平低的调查对象患癌几率高18%，而这些病患都在研究早期被确认罹患癌症。他在论文编者按中写道，这些结果表明，胆固醇水平低不是癌症的前因，而是后果。
      研究还发现，“好”胆固醇即高密度脂蛋白水平高的调查对象比“好”胆固醇低的调查对象罹患各种癌症几率低14%。
      同期另一篇论文指出，血液中胆固醇水平低于每分升200毫克的男性，罹患高格利森分数前列腺癌的几率低59%。研究人员分析了5586名55岁以上男性的健康数据，发现胆固醇水平并非与所有程度的前列腺癌有显著关联，只与格利森分数高的前列腺癌有关。