作者:张行勇 魏梦鸽 来源:中国科学报 发布时间:2021/1/28 15:32:36
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西北大学科研团队:
推动揭示2型糖尿病等复杂遗传病的分子机制

 

                                                    
 
SELEX原理示意图
 
 
 
图中展示了在基因组浏览器中观察到的SNP rs7118999可以影响HLF转录因子的亲和力,从而通过三维基因组折叠的方式,引起下游APOC3基因表达的差异。右图展示了在肝脏细胞中敲低HLF会导致APOC3基因表达的下降,进一步验证了该团队的科学假设。
 
 
一般来讲,人与人之间在基因组DNA序列上存在约千分之一甚至更小的差异,这些差异往往导致了个体间遗传性状的差别。比如,在同样生活环境下,有的个体患2型糖尿病的风险更高。目前的遗传学研究主要利用全基因组关联分析(GWAS)寻找与复杂遗传疾病关联的基因位点,但GWAS在找到基因序列差异与疾病风险关联的时候,并不能同时反映出这种关联背后的原理,阻碍了人们从关联中寻找预防和治疗这些疾病的分子靶标,成为一直困扰遗传学和医学研究者的难题。
 
北京时间1月28日凌晨,《自然》发表了西北大学生命科学与医学部功能基因组学研究组教授严健团队及其合作者的最新研究成果《系统解析非编码DNA突变对转录因子结合的影响》,在国际上首次公布了该团队成功利用针对含有单核苷酸多态性的配体指数富集系统进化技术,即SNP-SELEX技术,分析人类基因组中95886个常见的非编码位点突变对270个转录因子蛋白质结合的影响。其研究结果为揭示2型糖尿病等复杂疾病的遗传机制提供了重要的理论依据,是后基因组时代的一项突破性研究进展。
 
据文章作者之一的任兵教授介绍,该项研究以遗传研究已有基础较为丰富的2型糖尿病为基础,从已知与该病关联的突变入手,以高通量手段揭示了大量突变在分子水平的生物学功能,并验证了部分突变引起细胞代谢变化的原理,为2型糖尿病的临床治疗提供了重要的理论基础。
 
“之前的类似研究都是以单个或几个突变作为对象,这样要完全了解2型糖尿病这种同时受到几百上千个突变影响的复杂疾病,在短时间内是无法完成的,大大阻碍了开发治疗手段的进程。而这项研究一下子就解决了近10万个突变的分子机制问题,是一项重大突破。”论文共同通讯作者之一、第一作者严健说。
 
严健还介绍,“以此为基础,我们相信类似的研究手段可以进一步扩展到其他遗传疾病的研究中,包括肠癌、前列腺癌等,将对解释这类疾病的遗传特性,找到临床诊断的分子标记物等工作都具有建议和指导作用。”
 
据了解, 该研究成果由中国西北大学、美国路德维西癌症研究所(任兵教授团队,本文共同通讯作者)、瑞典卡罗林斯卡医学院(Jussi Taipale教授团队,本文共同通讯作者)等单位合作完成,是西北大学生命科学与医学部自成立以来的首篇《自然》论文,也是以西北大学为第一作者单位在《自然》《科学》正刊发表的第16篇论文。
 
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-021-03211-0
 
 
 

 

 
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