北京時間1月28日凌晨,《自然》(Nature)雜志發表了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團隊及其合作者的最新研究成果《系統解析非編碼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,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分析(GWAS)尋找與復雜遺傳疾病關聯的基因位點,但GWAS在找到基因序列差異與疾病風險關聯的時候,并不能同時反映出這種關聯背后的原理,這就阻礙了我們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。
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。
嚴健同時介紹到:“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,促進學術協同創新,加快論證推進相關學科大部的建立。生命科學與醫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學學科優勢特色,構建跨學科創新團隊,建設大平臺、承擔大項目、產出大成果,逐步形成了面向國家需求、服務區域發展、彰顯西大特色的“大健康”學科內涵式發展新路徑。
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