斑馬魚基因組發(fā)現(xiàn)與人類驚人相似
根據(jù)發(fā)表在“自然”雜志上的一篇論文,70%的蛋白質(zhì)編碼人類基因與斑馬魚(Danio rerio)中發(fā)現(xiàn)的基因有關(guān),84%的已知與人類疾病有關(guān)的基因與斑馬魚相對應(yīng)。
該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個高質(zhì)量的注釋斑馬魚基因組序列,以與人類參考基因組進(jìn)行比較。只有兩個其他大型基因組已被測序?yàn)檫@一高標(biāo)準(zhǔn):人類基因組和小鼠基因組。完成的斑馬魚基因組將成為推動人類基因功能和疾病研究的重要資源。
斑馬魚在生物學(xué)上與人類非常相似,與人類共享大部分相同的基因,使其成為理解基因如何在健康和疾病中發(fā)揮作用的重要模型。
“與所有生物醫(yī)學(xué)研究一樣,我們與這個項(xiàng)目的目標(biāo)是改善人類健康。該基因組將使研究人員了解我們的基因如何發(fā)揮作用以及遺傳變異如何以人類或其他生物體無法輕易研究的方式引起疾病,“研究高級作者Wellcome Trust Sanger Institute的Derek Stemple博士說。
斑馬魚的研究已經(jīng)導(dǎo)致了癌癥和心臟病研究的生物學(xué)進(jìn)展,并且正在推動我們對肌肉和器官發(fā)育的理解。斑馬魚已被用于驗(yàn)證肌營養(yǎng)不良癥的因果基因,也用于了解黑色素瘤或皮膚癌的演變和形成。
“絕大多數(shù)人類基因在斑馬魚中都有對應(yīng)物,特別是與人類疾病相關(guān)的基因。這種高質(zhì)量的基因組證明了許多從事該項(xiàng)目的科學(xué)家,并將在未來幾年內(nèi)推動生物學(xué)研究。通過對斑馬魚中的這些人類疾病基因進(jìn)行建模,我們希望世界各地的資源能夠產(chǎn)生關(guān)于這些基因功能的重要生物信息,并可能找到藥物開發(fā)的新目標(biāo),“Wellcome Trust Sanger Institute的資深作者Jane Rogers教授解釋道。
斑馬魚基因組具有一些獨(dú)特的特征,在其他脊椎動物中沒有。它們在基因組序列中具有最高的重復(fù)含量,迄今為止在任何脊椎動物物種中都有報道:幾乎是它們最近的親戚鯉魚的兩倍。該團(tuán)隊(duì)也是斑馬魚獨(dú)有的,它確定了影響性別決定的染色體區(qū)域。
與人類基因組相比,斑馬魚基因組包含很少的假基因 - 被認(rèn)為通過進(jìn)化失去其功能的基因。
該團(tuán)隊(duì)在斑馬魚基因組中鑒定了154個假基因,這是人類基因組中發(fā)現(xiàn)的13,000個左右假基因的一小部分。
“為了實(shí)現(xiàn)斑馬魚對人類健康的益處,我們需要全面了解基因組 - 包括與人類基因組的相似性和差異。有了斑馬魚基因組,我們現(xiàn)在可以更好地了解基因組的變化如何導(dǎo)致疾病,“馬克斯普朗克發(fā)育生物學(xué)研究所的共同作者和諾貝爾獎獲得者ChristianeNüsslein-Volhard教授說。
“這個基因組將有助于揭示導(dǎo)致常見和罕見疾病的生物過程,并為疾病篩查和藥物開發(fā)開辟了令人興奮的新途徑,”Stemple博士說。
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