-推動揭示2型糖尿病等複雜遺傳病的分子機製
發布時間：2021-01-28
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-推動揭示2型糖尿病等複雜遺傳病的分子機製

SELEX原理示意圖
 

 
 
圖中展示了在基因組瀏覽器中觀察到的SNP rs7118999可以影響HLF轉錄因子的親和力，從而通過三維基因組折疊的方式，引起下遊APOC3基因表達的差異。右圖展示了在肝髒細胞中敲低HLF會導致APOC3基因表達的下降，進一步驗證了該團隊的科學假設。
 
 
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）尋找與複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，並不能同時反映出這種關聯背後的原理，阻礙了人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難題。
 
北京時間1月28日淩晨，《自然》發表了西北大學生命科學與醫學部功能基因組學研究組教授嚴健團隊及其合作者的最新研究成果《係統解析非編碼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針對含有單核苷酸多態性的配體指數富集係統進化技術，即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。其研究結果為揭示2型糖尿病等複雜疾病的遺傳機製提供了重要的理論依據，是後基因組時代的一項突破性研究進展。
 
據文章作者之一的任兵教授介紹，該項研究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，並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型糖尿病這種同時受到幾百上千個突變影響的複雜疾病，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製問題，是一項重大突破。”論文共同通訊作者之一、第一作者嚴健說。
 
嚴健還介紹，“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。”
 
據了解， 該研究成果由中國西北大學、美國路德維西癌症研究所（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《自然》論文，也是以西北大學為第一作者單位在《自然》《科學》正刊發表的第16篇論文。
 
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-021-03211-0



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