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中国基因组深度注释取得重要进展 美揭示脑癌细胞长寿秘密

  • 2018年9月12日 FanTianQing来源:新浪网 767 46
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对复杂的基因组进行深入研究,确定哪些基因翻译蛋白质,哪些基因不翻译蛋白质,以及对这些基因的分布和结构进行精准描述等,是国际学界探寻生命奥秘的前沿课题之一。

中国基因组深度注释取得重要进展。

对复杂的基因组进行深入研究,确定哪些基因翻译蛋白质,哪些基因不翻译蛋白质,以及对这些基因的分布和结构进行精准描述等,是国际学界探寻生命奥秘的前沿课题之一。我国科研人员在该课题研究方面取得重要进展,全新的研究成果已在线发布于国际期刊《分子植物》。

记者近日从中国科学院水生生物研究所了解到,该所葛峰研究员学科组利用蛋白基因组学的研究策略和方法,成功对单细胞光合真核生物三角褐指藻的基因组进行了深度注释,完成了三角褐指藻的蛋白质组精细图谱,并建立了完整的真核生物基因组深度注释实验技术和分析流程。

据该研究成果第一作者、高级实验师杨明坤介绍,基因组是一种生物的所有遗传信息,以往对基因组进行深度注释多采用生物信息学的方法,而与之相比,蛋白基因组学的方法更直接,也更可靠。

杨明坤说,蛋白质是基因与生命活动的最终执行者,运用蛋白基因组学的方法对基因组进行深度注释,不仅能够发现新的蛋白质,还能够发现蛋白质翻译后修饰现象。此次团队的研究为三角褐指藻基因组的6628个基因提供了蛋白质水平上的支持,并且发现1895个基因不翻译蛋白质。特别是,他们新发现了许多可以翻译蛋白质的基因,其中相当一部分此前被学界认为是长链非编码的基因。

更为重要的是,该研究建立的实验技术和分析流程,可适用于各种已经完成基因组测序的真核生物,为真核生物基因组深度注释提供了重要工具。

杨明坤说,蛋白基因组学从蛋白质层面检测蛋白表达变化、调控模式以及与疾病相关的基因突变。因此,该研究成果的取得,有望进一步推动蛋白基因组学在生命和健康领域特别是精准医学方面的应用。

(图片源于网络)

美揭示脑癌细胞长寿秘密

美国加州大学旧金山分校研究人员发现,GABP蛋白的一种特定成分GABP-β1L,是与端粒酶逆转录酶(TERT)启动子突变相关的胶质母细胞瘤细胞不受控制地分裂、繁殖的关键。他们10日在《肿瘤细胞》杂志上发表论文称,新发现提供了一个很有前途的用药靶点,对未来胶质母细胞瘤及其他多种与TERT启动子突变相关癌症的治疗具有重要意义。

比健康细胞长寿,是肿瘤细胞的重要特征之一,它们的分裂次数不会像健康细胞一样受到严格限制,因此可以持续地分裂,不断扩散。科学家认为,肿瘤细胞的这种能力可能与TERT启动子突变有关。TERT启动子突变是所有人类癌症中最常见的三种突变之一,也是致命脑癌胶质母细胞瘤中最常见的突变。最近有研究称,超过50种癌症是由TERT启动子突变引起的。还有研究表明,这些突变会使GABP的转录因子与TERT启动子绑定并激活它,但是在健康细胞中,GABP和TERT通常彼此无关。

此次,加州大学旧金山分校研究人员发现,具有TERT启动子突变的胶质母细胞瘤患者,其体内肿瘤细胞要依赖GABP蛋白才能生存。这种蛋白对大多数细胞的运作都至关重要,但其中的一个特定成分——GABP-β1L,在正常细胞中似乎没有存在的必要。当研究人员通过CRISPR基因编辑技术等手段,从实验室培养的胶质母细胞瘤细胞中消除GABP-β1L时,肿瘤细胞的生长速度明显减慢。随后的小鼠实验显示,未经编辑的、源自人类患者的胶质母细胞瘤细胞在植入小鼠体内后生长迅速,会很快导致小鼠死亡;而经基因编辑后缺乏GABP-β1L的肿瘤细胞在小鼠体内则生长缓慢,其致死性也较低。

研究人员指出,GABP-β1L是一种有前途的新药靶点,对于治疗胶质母细胞瘤及其他多种与TERT启动子突变相关的癌症具有重要意义。他们将寻找与实验中使用的基因编辑技术具有相似效果的小分子药物,推动相关癌症的治疗。

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