“生命百科全書”項目新成果

日期：2010-12-23 17:41:55

來自耶魯大學等處的研究人員對兩種重要的模式動物：秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans）和黑腹果蠅（Drosophila melanogaster）進行了系統分析，從而獲得了詳細的相應基因表達的數據。這一研究屬于modENCODE計劃，研究成果公布在Science雜志上。

2003年美國啟動了ENCODE計劃(ENCyclopedia Of DNA Elements)，主要目的是建立人類基因組中生物功能關鍵性元素目錄。2007年美國國家人類基因組研究協會（NHGRI）又撥款5千7百萬美元，資助建立在ENCODE計劃基礎上的modENCODE計劃，即model organism ENCODE (modENCODE) Project——模式動物“生命百科全書”項目。

ENCODE計劃主要目的是希望能將包括物種的描述、圖片、分布地圖、視頻、聲音以及該物種的基因組和所有發表的相關科學論文的鏈接等等。目前雖然基因組測序研究逐漸深入，但是對于基因組如何指導細胞生長和組織發育這一流程中存在的各種機制，科學家們了解的還不多。而這項計劃就是希望能在這方面獲得突破。

在最新公布的這項成果中，研究人員對線蟲和果蠅轉錄模式，以及基因表達等方面進行了分析和數據收集，由于這兩種重要的模式動物擁有許多與人類相似的基因組，因此這一研究意義重大，有助于了解人類生理機能，及疾病發生等方面。

研究人員首先收集了在線蟲整個發育過程中，基因組中237個與該生物基因結構、RNA表達及染色質調節等有關的數據。然后對那些數據進行了分析，從而獲得了一個更為完整和精確描述個體基因以及它們的轉錄和表達的模型。

同時，這一研究也分析了超過700個的有關果蠅基因表達的詳細情況的數據庫。研究人員分析了這些果蠅基因組的機體與功能之間的聯系。研究人員表示，這一研究結果有助于人們更為精確的預測基因功能、組織和發育階段調節因子及基因表達水平。

這兩項研究第一次發現了線蟲和果蠅基因組的高占據標靶區域（或稱HOT區域）。在這些區域中，DNA結合了超過15種不同的轉錄因子。這些不僅為我們提供這兩個關鍵模式生物的功能信息，而且也能幫助我們解決人類的相關問題。

modENCODE計劃10個項目及資助：

Susan Celniker，Lawrence Berkeley國立實驗室，
第一年360萬美元，總資金1450萬美元，
“Comprehensive Characterization of the Drosophila Transcriptome”

Steven Henikoff，Fred Hutchinson癌癥研究中心，
第一年42.9萬美元，總資金共740萬美元，
“Genome-Wide Profiling of Histone Variants in Drosophila and Caenorhabditis”

Gary Karpen，Lawrence Berkeley國立實驗室，
第一年180萬美元，總資金共720萬美元，
“Genome-Wide Mapping of Chromosomal Proteins in Drosophila”

Eric Lai，Memorial Sloan-Kettering Cancer Center，
第一年47萬美元，總資金共190萬美元，
“Annotation of the Small RNA/microRNA Component in the Drosophila Genome“

Jason Lieb，北卡羅萊納州大學Chapel Hill分校，
第一年180萬美元，總資金共910萬美元，
“Identification of DNA Elements Governing Chromatin Function in C. elegans”

David MacAlpine，杜克大學，
第一年46.9萬美元，總資金共190萬美元，
“The Systematic Identification and Analysis of Replication Origins in Drosophila”

Fabio Piano，紐約大學，
第一年39.7萬美元，總資金共160萬美元，
“Encyclopedia of C. elegans 3’UTRs and Their Regulatory Elements”

Michael Snyder，耶魯大學，
第一年170萬美元，總資金共660萬美元，
“Global Identification of Transcription Factor Binding Sites in C. elegans”

Robert Waterston，華盛頓大學，
第一年140萬美元，總資金共540萬美元，
“Global Identification of Transcribed Elements in the C. elegans Genome”

Kevin White，芝加哥大學，
第一年230萬美元，總資金共910萬美元，
“A Cis Regulatory Map of the Drosophila Genome”