西北大學主導破題2型糖尿病等復雜遺傳病的分子機制

北京時間今天(28日)凌晨,國際著名期刊《自然》以《系統解析非編碼DNA突變對轉錄因子結合的影響》為題,在線發表了由中國西北大學、美國路德維西癌癥研究所和瑞典卡羅林斯卡醫學院等單位共同合作成果,揭示人類利用SNP-SELEX技術,解析人類基因組中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最新科研成果。

同樣生活環境下,為什么有的人患2型糖尿病的風險更高。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。但現有普遍采用的全基因組關聯分析(GWAS)手段在找到基因序列差異與疾病風險關聯的時候,不能同時反映出這種關聯背后的原理,阻礙了從關聯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學研究者的一大難題。

2013年,西北大學生命科學與醫學部嚴健教授與他人合作發明了HT-SELEX技術,通過在體外表達純化DNA結合蛋白,與人工合成的長度為40bp隨機序列DNA片段結合,再經過多輪緩沖液的清洗去除非特異性結合,最后洗脫結合力強的DNA,經過高通量測序計數,定量分析轉錄因子的DNA序列結合特異性。隨后兩年間,通過改進,科研人員在合成長度為40bp配體DNA時,不再使用隨機序列的DNA,而以包含待研究的SNP及其附近的基因組序列取而代之,再利用HT-SELEX實驗進行分析。利用該方法,定量分析了270個轉錄因子,在與95,886個非編碼SNP結合時,不同等位基因序列(allele)與其結合強弱的差異,并記錄了量化這些差異的大量數據,為解釋疾病機理提供了重要的理論依據。

“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。”西北大學生命科學與醫學部功能基因組學研究組嚴健教授表示,以此為基礎,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。


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西北大學科研團隊《自然》發文:推動揭示2型糖尿病等復雜遺傳病的分子機制

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