新方法或可助解析未知基因功能
日期：2011-05-05 08:21:28
近日由美國加州大學圣地亞哥分校醫學院的科學家領導的一個國際研究小組開發了一種新方法可用于解析未知基因的功能，并將其置于交互式功能網絡中揭示基因間相互作用及所致相關細胞事件的機制。
加州大學圣地亞哥分校Ludwig癌癥研究所有絲分裂機制研究實驗室主任、細胞與分子醫學教授Karen Oegema和紐約大學生物學系基因組學與系統生物學中心助理教授Kristin C. Gunsalus是這一研究項目的共同負責人。相關研究成果發表在4月29日的《細胞》（Cell）雜志上。
在過去十年的時間里，基因組測序計劃生成了組成生物體的必需基因的完整列表。然而由于目前對其中大量基因的功能仍不清楚，從而阻礙了研究人員完全解密它們的細胞信號通路以及相互作用對人類疾病的影響機制。
在這一文章中，研究人員選擇了秀麗隱桿線蟲開展研究。秀麗隱桿線蟲是一種廣泛用于研究動物細胞過程的重要模式生物。近年來，科學家們一直致力于構建線蟲及其他模式生物體的基因功能系統目錄，并投入大量的精力將基因置于交互網絡中開展研究。在這些網絡中，研究人員將功能相似的基因直接連接在一起，將不同功能的基因進一步分隔開。研究人員通常基于相似的已知功能的基因而推斷未知基因的功能
生成能解析基因功能差異的功能圖譜通常需要大量的信息。目前研究人員是通過一種稱為“高通量”篩選的技術而獲得這些信息的。研究人員通過分別抑制基因的方法，追蹤單個細胞的行為從而了解這些基因在細胞中的作用。
Oegema與文章的第一作者、加州大學圣地亞哥分校醫學院Ludwig 研究所的博士后工作人員Rebecca Green決定采用一種不同的方法。“我們沒有對單個細胞進行監控，而是在多細胞生物體的復雜組織結構（此處是線蟲的生殖器官）上研究了基因的抑制效應，”Green說。
科學家們在線蟲中抑制不同的基因生成了顯著差異的含有豐富信息的組織結構效應譜，從而構建出了單個基因的“指紋圖譜”可用于預測基因的功能。
Gunsalus及其同事開發了一種基于Java的工具顯示基因網絡，Oegema等利用這一新技術定量分析了基因與基因之間的相互作用，并將這些信息輸入到一個功能基因網絡中，從而構建了一個包含818個線蟲必需基因的集成功能網絡。
科學家們稱這一網絡可用于預測相關人類基因的功能。在接下來的工作中，他們計劃利用更廣闊的技術生成其他生物體包括脊椎動物的功能基因網絡。
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