北京時間1月28日凌晨,《自然》(Nature)雜志發(fā)表了西北大學生命科學與醫(yī)學部功能基因組學研究組嚴健教授團隊及其合作者的最新研究成果《系統(tǒng)解析非編碼DNA突變對轉錄因子結合的影響》,在國際上首次公布了該團隊成功利用SNP-SELEX(針對含有單核苷酸多態(tài)性的配體指數(shù)富集系統(tǒng)進化)技術,分析人類基因組中95886個常見的非編碼位點突變對270個轉錄因子蛋白質結合的影響,研究結果為揭示2型糖尿病等復雜疾病的遺傳機制提供了重要的理論依據(jù),是后基因組時代的一項突破性研究進展。
一般來講,人與人之間在基因組DNA序列上存在約千分之一甚至更小的差異,這些差異往往導致了個體間遺傳性狀的差別。比如,在同樣生活環(huán)境下,有的個體患2型糖尿病的風險更高。目前的遺傳學研究主要利用全基因組關聯(lián)分析尋找與復雜遺傳疾病關聯(lián)的基因位點,但這一技術在找到基因序列差異與疾病風險關聯(lián)的時候,并不能同時反映出這種關聯(lián)背后的原理,這就阻礙了我們從關聯(lián)中尋找預防和治療這些疾病的分子靶標,成為一直困擾遺傳學和醫(yī)學研究者的一大難題。
該文以遺傳研究已有基礎較為豐富的2型糖尿病為基礎,從已知與該病關聯(lián)的突變入手,以高通量手段揭示了大量突變在分子水平的生物學功能,并驗證了部分突變引起細胞代謝變化的原理,為2型糖尿病的臨床治療提供了重要的理論基礎。“之前的類似研究都是以單個或幾個突變作為對象,這樣要完全了解2型糖尿病這樣同時受到幾百上千個突變影響的復雜疾病,在短時間內是無法完成的,大大阻礙了開發(fā)治療手段的進程。而這項研究一下子就解決了近10萬個突變的分子機制問題,是一項重大突破。”論文共同通訊作者之一、第一作者嚴健說。
嚴健同時介紹:“以此為基礎,我們相信類似的研究手段可以進一步擴展到其他遺傳疾病的研究中,包括腸癌、前列腺癌等,將對解釋這類疾病的遺傳特性,找到臨床診斷的分子標記物等工作都具有建議和指導作用。”
嚴健帶領的功能基因組研究團隊自2018年建立以來,在非編碼基因組功能方向的研究取得一系列重大突破。此前,嚴健還以通訊作者身份在《自然方法》(Nature Methods)、《自然通訊》(Nature Communications)、《核酸研究》(Nucleic Acids Research)等國際知名期刊發(fā)表論文多篇。
該成果由中國西北大學、美國路德維西癌癥研究所(任兵教授團隊,本文共同通訊作者)、瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學院(Jussi Taipale教授團隊,本文共同通訊作者)等單位合作完成,是西北大學生命科學與醫(yī)學部自成立以來的首篇Nature雜志論文,也是以西北大學為第一作者單位在Nature和Science正刊發(fā)表的第16篇論文,是學校科學研究多點突破的標志性成果。
近年來,西北大學在持續(xù)推進“一院一策”改革的基礎上,逐步打破學科邊界,圍繞學科交叉融合,促進學術協(xié)同創(chuàng)新,加快論證推進相關學科大部的建立。生命科學與醫(yī)學部作為學校首家學部制試點單位,立足“大健康”學科集群,凝練和突出生物與醫(yī)學學科優(yōu)勢特色,構建跨學科創(chuàng)新團隊,建設大平臺、承擔大項目、產(chǎn)出大成果,逐步形成了面向國家需求、服務區(qū)域發(fā)展、彰顯西大特色的“大健康”學科內涵式發(fā)展新路徑。
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