標(biāo)靶式基因分析有助剖析遺傳疾病

由香港城市大學(xué)(城大)生物醫(yī)學(xué)系助理教授嚴(yán)健博士聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì),最近研發(fā)出高通量生物檢測(cè)技術(shù),為找出診斷和治療2型糖尿病的生物標(biāo)誌物提供重要數(shù)據(jù)。
這項(xiàng)技術(shù)有系統(tǒng)地分析了近10萬(wàn)個(gè)基因變體對(duì)於轉(zhuǎn)錄因子與DNA結(jié)合的影響。研究成果已於權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表,題為「關(guān)於轉(zhuǎn)錄因子與非編碼變體結(jié)合的系統(tǒng)性分析」。

嚴(yán)博士說(shuō)︰「根據(jù)研究結(jié)果,我們相信這個(gè)高通量的實(shí)驗(yàn)方法可用於研究不同遺傳疾病,包括結(jié)直腸癌和前列腺癌。這有助剖析相關(guān)疾病的遺傳機(jī)制,找出生物標(biāo)誌物作臨床診斷,幫助我們研發(fā)方法和策略,去預(yù)防、及早診斷及治療有關(guān)疾病。」
另外兩位聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的學(xué)者是美國(guó)加州大學(xué)聖迭戈分校任兵教授和英國(guó)劍橋大學(xué)Jussi Taipale教授。
「全基因組關(guān)聯(lián)分析」(GWAS)探究整個(gè)基因組,是目前最重要的方法,以尋找與複雜遺傳疾病有關(guān)的基因位點(diǎn)。研究員藉此找出了數(shù)以十萬(wàn)計(jì)與人類疾病及特質(zhì)有關(guān)聯(lián)的基因變體,但有關(guān)這些變體功能的研究卻不多。
基因變體的功能之一是影響轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結(jié)合。轉(zhuǎn)錄因子於結(jié)合後,能控制細(xì)胞裡的基因表達(dá),把某些基因「調(diào)高」或「調(diào)降」,從而調(diào)控細(xì)胞的功能。
為了有系統(tǒng)地表徵基因變體對(duì)於與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的影響,團(tuán)隊(duì)把他們之前研發(fā)的超高通量、多組蛋白質(zhì)-DNA結(jié)合的檢測(cè)工具HT-SELEX改良為直接系統(tǒng)定量單點(diǎn)突變對(duì)蛋白結(jié)合影響的超高通量實(shí)驗(yàn)方法,稱為「用以分析單核苷酸多態(tài)性的配體指數(shù)增強(qiáng)系統(tǒng)進(jìn)化技術(shù)」(SNP-SELEX,英文全稱是single-nucleotide polymorphism evaluation by systematic evolution of ligands by exponential enrichment)。然後他們從基因組裡已知跟2型糖尿病有關(guān)的基因位點(diǎn)(稱為gene loci)選取基因變體作分析。

他們利用SNP-SELEX分析了95,886個(gè)基因變體對(duì)於270個(gè)人類轉(zhuǎn)錄因子與DNA結(jié)合所造成的影響。他們發(fā)現(xiàn),增加2型糖尿病風(fēng)險(xiǎn)的非編碼基因變體SNP rs7118999,能影響DNA與其中一種轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合,從而影響控制血脂水平的分子機(jī)制。
嚴(yán)博士說(shuō)︰「這是一個(gè)很好的例子,說(shuō)明運(yùn)用SNP-SELEX分析所得的數(shù)據(jù),有助我們找出主要影響2型糖尿病遺傳的基因變體,這將有助進(jìn)一步研究檢測(cè)疾病的生物標(biāo)誌物和治療標(biāo)靶點(diǎn)。」
嚴(yán)博士、加州大學(xué)聖迭戈分校邱耘江博士和巴西帕拉聯(lián)邦大學(xué)André M. Ribeiro dos Santos博士為論文的共同第一作者;嚴(yán)博士、任教授和Taipale教授是共同通訊作者。團(tuán)隊(duì)其他成員包括卡羅琳醫(yī)學(xué)院、劍橋大學(xué)、加州大學(xué)聖迭戈分校和城大的學(xué)者,分別來(lái)自美國(guó)、英國(guó)、瑞典、巴西、中國(guó)內(nèi)地和香港。