研究漸成基因組 – 決定各種標記〈一〉



研究漸成基因組 – 決定各種標記〈一〉


釋出非屬DNA之非基因改變標示地圖預期可對付複雜的人類疾病。

 當人類基因組第一次被完整定序時，時常描述成為製造人的處方，實際上，基因組更像是一整本食譜，能製造幾百種不同的細胞種類以及範圍不定的細胞功能〈依據哪些基因被開啟及關閉〉，開關動作是使用一大套「漸成基因標記」(epigenetic marks)來完成：這是DNA分子及構造的改變，並未改變底下的序列，但保證正確的基因在正確的時間被表現。

 2010年10月6日「道路圖漸成基因組計畫」(the Roadmap Epigenomics Project)，【花費1億7千萬美元的研究工作來鑑定並繪製那些標記，合起來稱為「人類漸成基因組」(human epigenome)】開始釋出其第一個內容豐富的數據，然而這不是世界上唯一的成果 (Nature 463, 596-597; 2010)，美國國家衛生研究院的漸成基因組計畫是最具野心之一，新釋出的數據包括超過300張在56種細胞與組織形態內漸成基因改變的地圖，並代表朝向完整漸成基因組進行的重大一步，這是DNA可被改變之所有方式的完整圖形，因此揭露「漸成基因作用」(epigenetics)對於細胞發育及其在複雜疾病中角色的影響〈見圖〉。

 不同漸成基因機制管制基因表現，這些包括在組蛋白〈基因組DNA纏繞在其周圍〉上不同種類的改變；甲基群連接至DNA的核苷酸「胞嘧啶」(cytosine) 上，【這種改變被認為會關閉基因】；對一種稱為DNase I酵素高度敏感的部位，其分裂可接觸到的DNA並在基因管制區作標記；及RNA轉譯，這雖然不是DNA標記，卻能量測總體漸成基因的狀態，顯示在不同細胞中某個特殊基因能製造多少種蛋白質，美國國家衛生研究院計畫研發出一種標準程序來量測以上四種因子，以及賦予美國四個經設計之工作中心製造胚胎幹細胞中每一種改變的參考地圖的任務，包括「誘發性多能幹細胞」(pluripotent cells)及幾百種原始成體組織及胚胎組織。

 該計畫預定繼續進行五年，「目的是針對研究疾病有用的大量細胞種類繪製地圖，以及經費支持特殊疾病的研究及研發新技術，」美國國家藥物濫用研究院的行為基因學家約翰‧賽特立(John Satterlee)解釋說，他同時是計畫協調人之一。〈待續〉