表达基因的首份综合功能图谱发布，将人类基因与其功能一一对应

表达基因的首份综合功能图谱发布，将人类基因与其功能一一对应

     人类基因组筹划完成20多年后，美国怀特黑德研讨所乔纳森·韦斯曼及其同事展现了在人类细胞中表达基因的第一份综合功效图谱。9日在线颁发于《细胞》杂志上的项目数据，将每个基因与其在细胞中的功效接洽起来，这是多年来基于单细胞测序要领Perturb-seq的庞大互助研讨结果。数据可在韦斯曼实行室网站上得到，供其他迷信家利用。

     兼任麻省理工学院生物学传授和霍华德休斯医学研讨所研讨员的韦斯曼说：“有了这张基因型—表型干系图谱，你可以进入并挑选数据库而无需举行任何实行。”

     数据可在韦斯曼实行室网站上得到，供其他迷信家利用。艺术图喻示一小我私家进入基因功效图谱数据库。

  研讨职员可用它来探究功效未知的基因对细胞的影响，研讨线粒体对压力的反响，并挑选招致染色体丧失或得到的基因，这种表型在已往被证实是难以研讨的。

     该项目使用的Perturb-seq要领，能从前所未有的深度跟踪基因翻开或封闭时发生的影响。Perturb-seq要领利用CRISPR/Cas9技能将基因变革引入细胞，然后利用单细胞RNA测序来捕捉变革惹起的表达RNA信息。由于RNA控制细胞举动的全部方面，这种要领可资助解码遗传变革的很多细胞效应。

     在这项新结果中，研讨职员将该要领扩展到整个基因组。他们利用人类血液癌细胞系以及来自视网膜的非癌细胞，对凌驾250万个细胞举行了Perturb-seq测序，并利用这些数据构建了一个将基因型与表型接洽起来的综合图谱。

     发掘未知功效

     完成挑选后，研讨职员决议利用他们的新数据集来查抄一些生物学题目。最显着的使用是起首研讨具有未知功效的基因。

     由于新测序读出了很多已知基因的表型，研讨职员可利用这些数据将未知基因与已知基因举行比力，并探求类似的转录效果，这大概标明基因产物会作为更大复合体的一部门协同事情。

     一个名为C7orf26的基因的渐变尤为突出。研讨职员留意到，去除招致类似表型的基因是称为整合子的卵白质复合体的一部门，该复合物在发生小核RNA中发扬作用。整合子复合体由很多较小的亚基构成，之前的研讨标明有14种独自的卵白质，研讨职员此次证明C7orf26是复合体的第15个构成部门。

     他们还发明15个子单位在更小的模块中协同事情，以在整合子复合体中实行特定功效。

     挑选精确分散DNA的因子

     Perturb-seq的另一个利益是，由于该阐发偏重于单细胞，研讨职员可利用这些数据来检察更庞大的表型，这些表型在与来自其他细胞的数据一同研讨时通常会变得杂乱。

     研讨职员发明，招致细胞间差别效果的基因子集是染色体分散的缘故原由。这种分散会招致细胞丧失一条染色体或得到一条分外的染色体，这种环境称为非整倍性。

     韦斯曼表现：“你无法猜测得到这个基因的转录反响是什么，由于它取决于你得到或得到的染色体的主要效应。我们认识到，这个场面实在是可以改变的，发明这种复合表型，探求得到或丧失的染色体特性。经过这种方法，我们对精确分散DNA所需的因子举行了第一次全基因组挑选。”

     仍有悬而未决的题目

     研讨职员还利用数据集研讨了线粒体怎样应对压力。从自在生存的细菌退化而来的线粒体在其基因组中携带13个基因。在核DNA中，约莫1000个基因与线粒体功效有关。研讨职员发明，当他们扰乱差别的线粒体相干基因时，核基因组对很多差别的基因变革的反响类似。但是，线粒体基因组反响的可变性要大得多。

     为什么线粒体仍旧有本身的DNA？这还是一个悬而未决的题目。新研讨的一个紧张结论是，拥有独自的线粒体基因组的利益之一，大概是针对差别的压力源要举行部分或十分特定的基因调控。假如有一个线粒体被粉碎，而另一个线粒体以差别的方法被粉碎，那么这些线粒体大概会作出差别的反响。

     将来，研讨职员盼望将Perturb-seq用于研讨癌细胞系之外的差别范例的细胞。

来源：人民网