日前,,中國(guó)工程院院士,、中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)校長(zhǎng)、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院院長(zhǎng),、中國(guó)工程院副院長(zhǎng)劉德培教授在中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)會(huì)臨床應(yīng)用生物化學(xué)與分子生物學(xué)分會(huì)成立大會(huì)暨第一屆臨床應(yīng)用生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議上作了題為《后基因組時(shí)代基因網(wǎng)絡(luò)調(diào)控研究》的主題報(bào)告,。
劉德培教授在報(bào)告中指出,在讀出生物全基因組序列之后,,接下來(lái)的問(wèn)題就是如何讀懂全基因組序列——首先是如何解析基因組及其所有可能的編碼基因,;其次是如何解析這些基因參與的表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)闡述所有基因的表達(dá)調(diào)控規(guī)律,,解釋生命的奧秘,。
在劉德培教授看來(lái),讀懂基因組,,將是后基因組時(shí)代生命科學(xué)領(lǐng)域面臨的最具挑戰(zhàn)性的難題之一,。而在后基因組時(shí)代,功能基因組學(xué)研究的核心問(wèn)題就是基因組的表達(dá)及時(shí)空調(diào)控,、模式生物比較基因組研究,。
而對(duì)于基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究,劉德培教授認(rèn)為可以通過(guò)高通量實(shí)驗(yàn)方法,、比較基因組學(xué)和數(shù)據(jù)分析來(lái)達(dá)成,。
對(duì)于未來(lái),劉德培教授應(yīng)當(dāng)著眼于不同模式生物基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的比較分析,、RNA介導(dǎo)的基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò),、表觀遺傳(epigenetic)信息的整合和從數(shù)據(jù)整合到系統(tǒng)生物學(xué)( systems biology)。
就基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的比較分析而言,,多種模式生物全基因組序列的獲得為基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的比較分析提供了一個(gè)重要基礎(chǔ),,在后基因組時(shí)代,可期望通過(guò)簡(jiǎn)單的序列比較分析解析基因組中蘊(yùn)涵的復(fù)雜順式調(diào)控信息,。
大量新研究證據(jù)顯示:RNA介導(dǎo)的基因調(diào)控廣泛存在于多種生物,。而MicroRNA則是基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要參與者,,它類似轉(zhuǎn)錄因子,是一類豐富的調(diào)控子,。miRNAs和轉(zhuǎn)錄因子 都是反式作用因子,,通過(guò)結(jié)合一定的順式調(diào)控元件發(fā)揮它們的調(diào)控功能而表觀遺傳涉及非DNA序列富含信息的世代傳遞。DNA或組蛋白的共價(jià)修飾負(fù)責(zé)傳遞表觀遺傳信息,,而組蛋白密碼就是多種組蛋白共價(jià)修飾的相互作用?,F(xiàn)在人們將重大疾病分為單基因遺傳病、多基因遺傳?。ㄐ哪X血管病,代謝綜合征),、獲得性遺傳病(傳染病,、肝炎,、艾滋病),、體細(xì)胞遺傳病(惡性腫瘤),。研究證實(shí),表觀遺傳調(diào)控失常導(dǎo)致癌癥發(fā)生,。劉德培教授認(rèn)為,,如何將DNA、核小體和染色質(zhì)水平上的表觀遺傳調(diào)控信息加以整合,,闡釋更加復(fù)雜的基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)將是后基因組時(shí)代另一個(gè)重要的研究方向,,它會(huì)對(duì)重大疾病的預(yù)測(cè)、預(yù)防,、診斷和治療產(chǎn)生深遠(yuǎn)意義,。
還有就是從數(shù)據(jù)整合到系統(tǒng)生物學(xué)(systems biology)。運(yùn)用高通量實(shí)驗(yàn)技術(shù),,結(jié)合生物信息學(xué)分析,,基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和功能的解析取得了重要進(jìn)展,然而,,仍需發(fā)展其它大規(guī)模實(shí)驗(yàn)技術(shù),,結(jié)合計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)建摸方法,對(duì)日益增長(zhǎng)的基因表達(dá)調(diào)控相關(guān)零散而復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行更深層次的整合 ,,從系統(tǒng)的角度進(jìn)行生命科學(xué)研究,。