研究人員發(fā)明了通過掃描全基因組來成功定位一些關(guān)鍵基因調(diào)控因子的方法,,已知這些調(diào)控基因的突變形式會(huì)引起2型糖尿病,。這項(xiàng)研究標(biāo)志著首次用全基因組掃描方法分析人類器官,--這次是胰腺和肝臟,,為分析其它器官系統(tǒng)和疾病的類似研究開辟了道路,。
這項(xiàng)研究發(fā)表在2月27日期的《Science》雜志上,將導(dǎo)致評(píng)估個(gè)體糖尿病以及其它疾病遺傳風(fēng)險(xiǎn)的新方法產(chǎn)生,,研究的領(lǐng)導(dǎo)人,、美國Whitehead Institute 生物醫(yī)學(xué)研究所的Richard Young博士稱。
了解基因與疾病之間的關(guān)系的關(guān)鍵在于基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子,,轉(zhuǎn)錄因子是指與基因組特定區(qū)域結(jié)合,、打開或關(guān)閉基因表達(dá)的蛋白。要查清一種特異轉(zhuǎn)錄因子是如何導(dǎo)致一種特殊疾病的,,科學(xué)家必需定位基因組上每一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn),,識(shí)別出其控制的基因。用常規(guī)方法,,一個(gè)科學(xué)家可能要花上一生時(shí)間才能完成一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子與一種疾病關(guān)系的研究,。而人類有超過1,000個(gè)轉(zhuǎn)錄因子,其中許多都與疾病相關(guān),。
“我們開發(fā)出一種高效的基因掃描技術(shù),,由此可以定位許多轉(zhuǎn)錄因子在基因組上的結(jié)合位點(diǎn)。”研究的第一作者,、Whitehead 研究所的博士后研究人員Duncan Odom說,。“這就使得我們可以識(shí)別出轉(zhuǎn)錄因子作為開關(guān)與基因結(jié)合的位置,了解這些開關(guān)出現(xiàn)缺陷會(huì)引起哪些疾病,。”
2002年,,Young領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組在《Science》上報(bào)道了一種用來識(shí)別100多個(gè)轉(zhuǎn)錄因子與酵母基因組有何關(guān)聯(lián)的技術(shù),從而大大減少了從事此類研究所需的時(shí)間,。在這項(xiàng)新研究中,,Young的研究小組展示了這個(gè)技術(shù)的一個(gè)可用來掃描人體組織的改良新版本。
研究人員用這一技術(shù)研究了幾個(gè)位于胰腺和肝臟的轉(zhuǎn)錄因子,,這幾個(gè)轉(zhuǎn)錄因子已知與2型糖尿病有關(guān),,但其致病的詳細(xì)機(jī)理還不清楚。研究人員發(fā)現(xiàn),,其中一個(gè)叫做HNF4的轉(zhuǎn)錄因子控制著約半數(shù)胰腺肝臟所需的全部基因,。這說明沒有HNF4,這些器官就無法正常行使功能,,因此該基因與糖尿病的關(guān)聯(lián)也就尤為密切,,因?yàn)橐认儇?fù)責(zé)分泌胰島素,而糖尿病主要是由于胰島素分泌不足或產(chǎn)生胰島素抗性引起的,。
科學(xué)家稱,,HNF4似乎含有許多使人具有2型糖尿病高風(fēng)險(xiǎn)的突變。“這個(gè)新證據(jù)可以解釋為什么HNF4轉(zhuǎn)錄因子缺陷能導(dǎo)致糖尿病,,Young說,。”即使HNF4功能只有些微喪失業(yè)會(huì)嚴(yán)重影響胰腺的健康,因?yàn)檫@個(gè)調(diào)控因子與這個(gè)器官如此之多的重要基因相關(guān)。
既然我們已經(jīng)了解了HNF4的作用,,Young認(rèn)為研究人員應(yīng)該可以開發(fā)出改變HNF4突變活動(dòng)的醫(yī)療方法,,從而預(yù)防糖尿病高危病人發(fā)病。同樣,,有了這些發(fā)現(xiàn),,科學(xué)家還能發(fā)明分析個(gè)體遺傳特征以確定個(gè)體的確切風(fēng)險(xiǎn)水平的方法。