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标题: 年度重大突破:中心法则将再次改写 [打印本页]

作者: sunsong7    时间: 2011-5-26 19:43     标题: 年度重大突破:中心法则将再次改写

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美国宾西法尼亚大学医学院遗传系的Vivian G. Cheung在近期《科学》报道RNA与DNA序列之间的差异广泛存在。他们对27个人的全基因组和转录组(全部RNA)通过二代测序技术进行大规模测定,比较发现大量的RNA与其模板DNA序列不一致,平均每个人存在大约1065个这种RNA与DNA序列差别(RNA-DNA difference, RDD),在不同的人,这种差异的具体位置和基因也有所不同。RNA与DNA序列不一致说明在誊抄过程中可能被“篡改(RNA editing)”?
( t7 b9 U1 p5 f6 |! P3 H( j同日,《自然》杂志撰文指出RNA编辑将在人体细胞中普遍产生“新”的蛋白质 编码序列。
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Widespread RNA and DNA Sequence Differences in the Human Transcriptome   }' n% R# `9 m7 f( m5 p
Published Online 19 May 2011  Science DOI: 10.1126/science.1207018 2 A5 c1 c1 N& i0 d2 ^; ]& I
Mingyao Li1,*, Isabel X. Wang8,*, Yun Li6,7, Alan Bruzel8, Allison L. Richards4, Jonathan M. Toung5, and Vivian G. Cheung2,3,8
, V3 H2 [! @4 p. C. x1 P2 H$ |
0 g. L( c7 [& |The transmission of information from DNA to RNA is a critical process. We compared RNA sequences from human B cells of 27 individuals to the corresponding DNA sequences from the same individuals and uncovered more than 10,000 exonic sites where the RNA sequences do not match that of the DNA. All 12 possible categories of discordances were observed. These differences were nonrandom, as many sites were found in multiple individuals and in different cell types, including primary skin cells and brain tissues. Using mass spectrometry, we detected peptides that are translated from the discordant RNA sequences and thus do not correspond exactly to the DNA sequences. These widespread RNA-DNA differences in the human transcriptome provide a yet-unexplored aspect of genome variation.
6 B/ [7 H  ~$ b; ]9 S9 S7 @- b

) z: [: X  p) z+ S' k# i$ kNews: Cells may stray from 'central dogma'[attach]27537[/attach]8 f+ X" N  C9 B1 ]" B4 l7 e
Published online 19 May 2011 | Nature | doi:10.1038/news.2011.304 , b/ K/ U- e, P7 C

7 I) T, a0 l* O- m
作者: ellapan    时间: 2011-5-26 19:45

估计可能性不大
作者: 细胞海洋    时间: 2011-5-26 20:07

本帖最后由 细胞海洋 于 2011-5-27 12:02 编辑 ( C6 @7 u) p  d$ ?
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重大突破性发现将改写“遗传中心法则”?
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1 W5 x5 k0 l* S+ w2 n6 l! d% Z
" h8 R0 I7 ^; J$ ?3 \美国宾西法尼亚大学医学院遗传系的Vivian G. Cheung领导的研究小组在本期Science上发表了一篇Research article:
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Widespread RNA and DNA Sequence Differences in the Human Transcriptome.+ {! r+ {! u% z1 Y7 S) G
0 t5 w/ B8 ~. q( w) |" \
研究报道了RNA与DNA序列之间的差异广泛存在。他们对27个人的全基因组和转录组(全部RNA)通过二代测序技术进行大规模测定,经过比较,发现大量的RNA与其模板DNA序列不一致,平均每个人存在大约1065个这种RNA与DNA序列差别(RNA-DNA difference, RDD),在不同的人,这种差异的具体位置和基因也有所不同。
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3 Y7 o; Q+ u' G
  M% \5 o. _" @
估计大部分人会说,差异嘛,正常的,测序出错呗。嗯,我也是这么想的。很不幸,如果抱这种想法,那可是要与“重大发现”擦肩而过了。不过,老想以这种方式指望“重大发现”岂不是与守株待兔如出一辙?这种靠碰运气撞到“重大发现”的可能性有多大?我相信开展这项研究的人恐怕是刻意去寻找这种“差异”,这种结果是他们“期待已久”甚至是“预谋已久”的。就连我11年前都怀过这种期待。
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: f# m7 w# q% E0 T如果这种差异是真实的,而不是测序本身的错误,那将是本年度的最重要发现,遗传中心法则将会被改写。: `, K$ W6 z4 T" K9 y
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$ I, ~7 Y* k; ]' a  Z
4 ^' g+ \- k* A/ u为什么呢?
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! }0 v/ A: |) d学过生物的朋友都会知道中心法则。简单地说,就是我们的遗传信息的流向,是以DNA作为蓝本,经过转录成RNA,将蓝本信息忠实抄送给核糖体这个蛋白加工厂,在那里按照这个誊抄的图纸制造蛋白。蛋白是生物功能的主要执行者;个别情况下,有些遗传信息还可以从RNA回到DNA,如RNA病毒可通过逆转录成DNA序列(David Baltimore因为这个已经拿了一回诺奖)。4 ?5 i, G. v* _# l& g3 L( f& k

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1 Y, v8 X' l6 a. h
如果,RNA与DNA序列确实不一致,那说明在誊抄过程中被或者“出错”或者被有意“篡改”了,前者应该是是随机,可能性不大,因此只能是细胞有意为之,有个专业术语叫“编辑”。8 H3 p4 A$ ]6 Y. a
  p( M. Q. L+ V

! J; F7 J- Z9 Y" {" g6 B/ l
: e1 R$ p6 D) h! ?' K( a9 ARNA编辑(RNA editing)不是一个新概念,我十几年前就肤浅地了解这个领域(现在更肤浅),11年前还做了一些没有结果的工作。
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# Q9 d& h2 [0 ~7 z4 A ( I: f7 z1 c5 B0 @

& D& j% M7 Y0 v2 ^: J6 U* O" Z千万不要把RNA编辑和RNA的剪接(splicing)混了。后者是将原始誊抄的RNA序列中非编码序列切除,而前者确实对对RNA序列信息进行“篡改”,主要通过对个别碱基进行修饰,改变其编码属性;还有个别是通过插入或删除单个碱基。目前发现的编辑主要由两种方式:A-to-I,和C-to-U。A和C是腺嘌呤碱基和胞嘧啶碱基,I是次黄嘌呤,在翻译过程中被当成鸟嘌呤G;U是尿嘧啶,在翻译中被当做T。编码A-to-I编辑酶的基因有两个:ADAR1和ADAR2;C-to-U编辑酶APOBEC-1。: U$ Z; N% r) p: C

) z8 \, G4 n7 L0 B8 o+ p; j
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: u' w: O% ]' `" }8 _. u; n这种编辑增加了遗传信息的多样性。但是,做了那么多年,这种改变编码属性的基因似乎没有几个,唯一确定的就是大脑的谷氨酸受体基因。占用基因组宝贵资源“配置”这么几个专门的“编辑”难道就为了这个把基因服务?人们不解,十几年前的我也不解。  R7 V2 U4 Z; ?8 @
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& K6 X8 E% Z: B1 `
大家都相信可能还有更多的“服务对象”,于是就去寻找。大规模测序比较是一种思路,但是当时显然不行,人们想都不该想;还有一种策略,就是从RNA中“钓”,通过抗次黄嘌呤抗体去富集和纯化那些含次黄嘌呤I的RNA,结果似乎搞得“一地鸡毛”(这个工作我没有具体参与)。后来发现,有人发现ADAR1在炎症反应中表达增高,细胞内也有很多RNA被编辑,但是鉴定不出是那个基因。后来我参与了一点点,但是没有做出什么。现在知道好像是非特异性编辑,主要是调节RNA的稳定性,而不是改变遗传信息。
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' f9 a* ?" _7 o$ [+ O1 N" ^/ W) ?一晃,这麽多年过去了,恍若隔世啊,我都快把这些忘了。( |6 ~+ ~" R4 F# i- ~
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, @5 z6 S) U0 v: u( Q! u7 ^- z% D$ D

8 W" K+ j5 s3 E. j7 ?二代测序技术让过去很多不敢想的变成现实可能。
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/ a: n' z, F% b! x0 f% U/ `
, k. S" n7 l' r- V3 @如果这是由于测序错误呢?那只能是一场笑话。0 Z9 V! }, [% Y' K- J, E

: O3 U9 b, B& C; L- j. F. ]我们拭目以待,等待大家的重复和Cheung拿出更多的证据。8 }# p7 i' _* P1 K) |

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+ D9 T( J) @5 g. D  N* o' g( D(更正一下:从Nature comments上的介绍看来,他们是先观察到RNA与基因组测序结果不一致,分析找不到原因,后来才想到RNA editing,不是“蓄谋已久”)" ^0 A- Y# R* e0 O' G9 G

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5 K" x: ?) R% q1 ^  i* v. l" C) T: z
4 h3 ^& k  E1 X: k1. http://www.sciencemag.org/conten ... /18/science.1207018
1 M4 ?% h, U, {- M: _, L2 Z( K7 L1 Z
' }. U' j4 }* A+ R2.http://www.nature.com/news/2011/110519/full/news.2011.304.html/ d4 W2 e% _  q7 x9 z2 Z5 A
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转载自李福洋博客
作者: xiaoheilong    时间: 2011-5-26 20:42

本帖最后由 xiaoheilong 于 2011-5-26 20:43 编辑 ; @( X) W6 f/ J9 F: Z( l- M
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为什么以前没有发现,那么多测人细胞转录组,如果真的有这种大规模的RNA editing,恐怕早就被发现,对这个结果的评定,让我们拭目以待。
作者: 鹤顶宏    时间: 2011-5-26 21:29

能否提供全文:! [/ @: ^3 b( A& z- ?; l" I
Widespread RNA and DNA Sequence Differences in the Human Transcriptome
作者: huozhicb    时间: 2011-5-26 21:47

光看标题就知道是大文章!谢谢分享,谢谢海洋大哥的解析。
作者: huozhicb    时间: 2011-5-26 21:55

有很多生命现象在目前看来还是没有办法完全解释的,每一次突破最初可能因为证据不足被人埋没,甚至污蔑,即使是在行的专家也难免犯这样的错误,我相信突破,也提倡大家不要轻易否定别人的成果哟。做好积极地旁观者是一种美德。
作者: sunsong7    时间: 2011-5-26 22:15

本帖最后由 sunsong7 于 2011-5-26 22:26 编辑
" V( B+ ?) l( h) \+ m0 W9 w/ k
9 S% i6 V: V) C* v中心法则(central dogma )是现代生物学中最重要最基本的规律之一, 其在探索生命现象的本质及普遍规律方面起了巨大的作用,极大地推动了现代生物学的发展,是现代生物学的理论基石,并为生物学基础理论的统一指明了方向,在生物科学发展过程中占有重要地位。- b* ~+ @6 L- k! \
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1958年克里克(F. Crick)提出的阐明遗传信息传递方向的法则,即遗传信息从DNA传递至RNA,再传递至多肽,而遗传信息只是单向地从核酸流向蛋白质;
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8 l4 p) w! i/ v1970年H.M.特明和D.巴尔的摩在一些 RNA致癌病毒中发现它们在宿主细胞中的复制过程是先以病毒的RNA分子为模板合成一个DNA分子,再以DNA分子为模板合成新的病毒RNA。前一个步骤被称为反向转录,是上述中心法则提出后的新的发现。因此克里克在1970年重申了中心法则的重要性,提出了更为完整的图解形式,DNA同RNA之间遗传信息的传递是双向的;
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阮病毒(prion)可以引起同种或异种蛋白质构象改变而致病或功能改变的蛋白质,是引起传染性海绵样脑病(疯牛病)的蛋白质。一个不含DNA或RNA的蛋白质分子能在受感染的宿主细胞内产生与自身相同的分子,且实现相同的生物学功能,即引起相同的疾病,这意味着这种蛋白质分子也是负载和传递遗传信息的物质,从根本上动摇了遗传学的基础。1997年诺贝尔医学或生理学奖的获得者美国生物学家斯垣利·普鲁辛纳( S. B. Prusiner)就是由于研究朊病毒作出卓越贡献而获此殊荣的;  F6 T% t0 m1 X6 H. ]+ n
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每次中心法则的改写都大大加深了人类对生命和疾病演化规律的认识,推动生物技术的发展,当今人们对肿瘤的发生和进展机制探索中期待着重大理论的突破。
作者: 细胞海洋    时间: 2011-5-26 23:25

回复 huozhicb 的帖子
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/ [& m3 J$ v2 i) C8 M( ]转载的 不是我写的
作者: fwyou    时间: 2011-5-26 23:35

先假设这个假说是成立的:看看可能得出这样结果的原因,我们知道,RNA的转录到RNA的成熟,也分为好几个过程,撇开第二代技术不谈,现在提取total RNA是什么样子的(样品的准备,28S? 18S? 5S? )难道就没有别的 降解的,转录成熟的 未成熟的 等等。。。。但是,能发表这样的paper估计。。。。呵呵 这个就不说了。。。毕竟咱们没看到原文
作者: sunsong7    时间: 2011-5-27 00:26

RNA编辑(RNA editing) 是指在mRNA水平上改变遗传信息的过程。具体说来,指基因转录产生的mRNA分子中,由于核苷酸的缺失,插入或置换,基因转录物的序列不与基因编码序列互补,使翻译生成的蛋白质的氨基酸组成,不同于基因序列中的编码信息现象。
3 B, h  ]$ \5 |3 F2 a   RNA编辑同基因的选择剪接或可变剪接(alternative splicing)一样,使得一个基因序列有可能产生几种不同的蛋白质,这可能是生物在长期进化过程中形成的、更经济有效地扩展原有遗传信息的机制。7 Q, U- N' C, U9 v# o4 e9 q
  RNA编辑是通过比较成熟的mRNA与相应基因的编码信息时发现的,成熟的mRNA序列中有几种意想不到的变化,包括尿嘧啶(U)突变为胞嘧啶(C)、胞嘧啶突变为尿嘧啶、尿嘧啶的插入或缺失、多个鸟嘌呤(G)或胞嘧啶的插入等。最典型的例子是锥虫(Trypanosome)动质体(kinetoplastid)的线粒体基因mRNA的编辑,涉及上百个尿嘧啶的缺失和插入。
! ~( }, M: i4 c1 a9 Q9 Q! W   由于RNA编辑是基因转录后在mRNA中插入、缺失或核苷酸的替换而改变DNA模板来源的遗传信息,翻译出多种氨基酸序列不同的蛋白质,RNA编辑的结果不仅扩大了遗传信息,而且使生物更好地适应生存环境。有些基因的主要转录产物必须经过编辑才能有效地起始翻译,或产生正确的可读框(ORF)。
, r% w% v+ k# P4 ?5 ?4 C" v  O7 |: a1 J+ U) T2 G( u' O8 r/ ]
RNA剪接(RNA splicing):从DNA模板链转录出的最初转录产物中除去内含子,并将外显子连接起来形成一个连续的RNA分子的过程。& Y6 w2 L: T9 e0 Q% y* I
      自身剪接反应:以前一直认为只有蛋白质有酶活性。这个概念在生物化学界已根深蒂固。然而近期发现RNA也可有酶活性。这种有酶活性的RNA有人称之为ribozyme。某些线粒体中的内含子也是自身剪接的内含子。一些常见的真菌,如粗糙脉孢菌(Neurosporacrassa),酒酵母(Saccharomycescerevisiae)等的线粒体内含子都能进行自身剪接,像四膜虫中进行的磷酸酯转移反应一样。8 t6 E. P7 q5 O: l( I5 o3 _( ~
      能够编码蛋白质的内含子:某些真菌线粒体中的内含子有很不寻常的结构,这些内含子有编码顺序,这些顺序的翻译对于该顺序所在的内含子的剪接是必须的。编码细胞色素b的box基因在仅剪去内含子1时,会产生RNA成熟酶的mRNA。6 l0 u$ A4 w& S6 e
     细胞核中的剪接连接点(splicing junctions):是指在切断和重接位点处的两旁的顺序。在内含子左侧的连接点称为供体(donor),在内含子右侧的称为受体(acceptor)。在细胞核的结构基因(即编码多肽的基因)中的所有内含子在外显子-内含子连接处均有GT...AG的共同顺序。
# E" S- K$ t5 K# M& s( C     套索的产生 :HeLa细胞的核提取液能够剪接纯化的RNA前体,这表示剪接作用并不与转录作用相关连。RNA的修饰也和剪接无关,例如珠蛋白RNAs即使缺少poly(A)尾链,也没有加帽,仍能正常地被剪接。剪接过程可分为两个阶段,与上文所述自身剪接不需能量不同,核内剪接需要用ATP。
2 U1 R) l; M; `( V$ o+ `% g! F# t      snRNAs的作用:真核细胞有细胞核和细胞浆中都含有许多小RNA,它们约有100到300个碱基,每个细胞中可含有105-106个这种RNA分子。它们是由RNA聚合酶Ⅱ或Ⅲ所合成的,其中某些像mRNA一样可被加帽。在细胞核中的小RNA称为snRNA,而在细胞浆中的称为scRNA。但在天然状态下它们均与蛋白质相结合,故分别称为snRNP和scRNP。某些snRNPs和剪接作用有密切关系。
/ H: c6 Z- _# V  E. |" U8 A     核内不均一RNA:编码蛋白质的结构基因是在核浆中被转录的。但是核浆中的RNA却并不像mRNA。核浆RNA要大得多,很不稳定,并且其顺序的复杂性也要大得多。由于它的大小很不一致,故称核内不均一RNA(hnRNA)。
* m6 e/ \/ U: C9 J" l4 U: P7 {3 C/ t6 C5 s, A2 m# G, k
RNA的再编码:mRNA在某些情况下不是以固定的方式翻译,而可以改变原来的编码信息,以不同的方式进行编码 包括:+1/-1移位;核糖体跳跃;& e8 O# U7 n7 k+ t, o: z2 w) ^

- Z% w; |, f9 M% W) PRNA的化学修饰:六大类化学修饰:甲基化;去氨基化,硫代(S代替碱基的O分子),碱基的同分异构化(尿嘧啶变构生成假尿嘧啶);二价键的饱和化;核苷酸的替代(用不常见的核苷酸替换常见的核苷酸) 核酶
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" ]& o- g3 E7 T. b* |4 Z
作者: biovictor    时间: 2011-5-27 08:21

想都不用想,真核生物中刚转录出来的RNA存在广泛编辑,可变剪接,这些过程又是受到调控的,如结合于ESE(Exon Splice Enhence)的SR蛋白,同时还有ESI,ISE,ISI等序列,SR蛋白种类繁多,不同的SR蛋白结合在一起调控可变剪接。编辑则更加复杂,如位点特异性胞嘧啶脱氨基,使得特定密码子改变,另外,gRNA指导的多个U的插入或删除则会很大程度上改变ORF,所以人类只是刚刚开始认识复杂生命过程中的一小部分!
作者: huangcong1988    时间: 2011-5-27 08:47

遗传法则改写,对于人类来说,无疑是又一大突破,但是怎么改?从哪个环节改?遗传法则是会不断被改进与优化的,但我觉得单凭Some Differences between DNA and RNA ,不足以说明问题,应该有更多证据才对
作者: 张也行    时间: 2011-5-27 09:02

本帖最后由 张也行 于 2011-5-27 09:12 编辑
" ?+ {& w0 v( n  O
; n& U4 ]+ P  N% o! C$ i& d1 `为什么不用RNA-Seq也验证一下呢?
作者: hormone008    时间: 2011-5-27 09:03

中心法则是一个大的法则,RNA editing是一个大的法则下面的具体实施,就如宪法下的普通条例,遵循法则,但又灵活掌控。
' X# q* P. @1 ?# f* d% M+ `' M如果,如此低的比率(30000多中有1600个),还无法改变中心法则太多吧0 c9 G' w( x' K( k+ V# F' n7 d# E
我想+ n  _2 i' X# Q) N

作者: linlicau    时间: 2011-5-27 09:05

回复 细胞海洋 的帖子; l# e) F. _  z) X; \

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作者: xq1205    时间: 2011-5-27 09:20

回复 ellapan 的帖子) ]6 P1 K1 l! y9 q
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功底很深啊,学习了,谢谢
作者: tpwang    时间: 2011-5-27 09:48

回复 sunsong7 的帖子) p0 K" R7 ^. n6 w

9 S) Z, M% B* O3 f0 F在多大“程度”上改变中心法则,这种改变的“机制”与“意义”,是问题的关键。根据以前的局部RNA编辑发现来看,这种更广范围的RNA与DNA不一致,其实不是那么太不好理解吧。
9 s* o4 W5 i9 V) _& L, _4 _/ r" C% n( E
个人估计,如果这个结果hold true,机制还很难搞,更多的注意力有可能被放在寻找这种新的RNA“不忠”在遗传疾病中的意义,即有可能扩展现在正在全力推进的以DNA sequence为主的基因诊断。这个过程可能引发相关技术热。
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7 w; w6 Q9 Y7 q- }# s& j$ a4 `5 t从干细胞角度,这种新现象有些什么潜在的意义?这是个有趣的问题。
作者: tpwang    时间: 2011-5-27 10:01

回复 tpwang 的帖子' _3 e: r. s! }9 H" m# v, m
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Cheung大夫的自述挺有意思。个人感觉这个idea和研究的启发来自于临床实践的观察和思考,兴趣还在找出更精确的疾病genotype和phenotype之间的联系,如果这个现象得到证实,在这个关系上又多了一个层次。
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http://www.hhmi.org/research/investigators/cheung_bio.html. x) B1 t9 u; ?$ [
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Vivian G. Cheung, M.D.  
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Vivian Cheung, a pediatrician at the Children's Hospital of Philadelphia, is often frustrated about how little knowledge in basic research has been translated into patient care. She is especially interested in a disorder called ataxia telangiectasia, a genetic disease that first appears in young children. It presents particular challenges to doctors because children with the disease—characterized by neurological problems, immunodeficiency, and cancer—can react very differently to treatment. “Many patients suffer side effects from the therapy we give them,” she says. “How do we make sure we do more good than harm?” 1 s: Y2 T- s( }- v/ o6 g" v
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Cheung wants to create a genetic tool that will give physicians the information they need to make better decisions. Such a test, built from genetic data from her own studies, would predict a patient's response to the most commonly prescribed therapeutics to “guide physicians and patients in selecting therapeutic options and designing preventive care,” she says.
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7 p& N9 H) R/ T“When you walk into a doctor's office, you want the doctor to look at all your relevant risk factors, not just whether you smoke and other matters of lifestyle, but also risk factors that differ by gender, by family medical history, even by ethnic group,” says Cheung. “We're starting to see genetics play a role in that process, but it's not a major focus of most medical practice.” : R1 e, D5 T1 m# q6 a
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Cheung wants to change that. Genetics should be a “foundation of predictive and preventive medicine,” she says, not just a “medical subspecialty.” , H/ x2 V" I% G+ G( x' D

  R# |* l3 V( g' D& iCheung studies the effects of genotype—the sequence of DNA letters on a person's chromosomes—on phenotype—a person's observable traits. But the phenotypes she studies are unusual. She uses DNA microarray technology to measure the expression levels of genes in a cell. “Gene expression is a very convenient phenotype, because we can take a large number of measurements quickly using microarrays,” she says. “And understanding gene expression has a direct impact on disease, since disease is almost always associated with an aberration of gene expression.”
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Cheung and her colleague Richard Spielman at the University of Pennsylvania have done a large study linking differences in DNA sequences to differences in gene expression. Using extensive genetic data collected from families and from the International HapMap Project, which has catalogued genetic differences among people from Asia, Africa, and Europe, they identified thousands of places in the genome that affect gene expression. Many of these regulatory regions are quite distant from the genes they help control.
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. w3 q2 w# m" Q* {Now Cheung's group is working to apply this knowledge directly to medical practice. They are studying how gene expression changes in response to various therapeutic agents, such as drugs and radiation, in cells from different individuals. They then connect the differences in responses that they observe to sequence variations in the regulatory regions. ) q2 r" K) V2 H

' z' j4 F9 y4 @: }/ s/ \* k( iThe result will be a map of regulatory regions that can be used to predict how a person will react to a given drug or treatment. Cheung wants to use information from this kind of basic science research to guide diagnosis and treatment of diseases so that a doctor will no longer have to start a patient on one drug and wait for a reaction to decide whether to continue the drug or try something else.
4 b, X5 d' d5 r8 I4 m" X3 t6 x2 }1 F- B
Ultimately, Cheung would like to see genetic tests become an essential component of medical care. “My dream is that eventually everyone will have a genetic test done, so we'll know how best to treat that person.”+ C# p$ P/ |% M5 S2 u
: d1 u) L" U: F. A# {
Dr. Cheung is also Professor of Pediatrics and Genetics at the University of Pennsylvania School of Medicine and William Wikoff Smith Endowed Chair in Pediatric Genomic Research at the Children's Hospital of Philadelphia.
" M3 k' m- e  n% ?& k9 Z  x9 X; L4 H) [4 o( ]

8 v" }5 k* w/ c/ |- C3 X' jRESEARCH ABSTRACT SUMMARY:3 s* q$ E4 P, _1 B2 `' }' {
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Vivian Cheung investigates the genetic basis of complex human traits and develops tools that facilitate such studies.( B% E3 g1 z; b: N

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作者: genedu    时间: 2011-5-27 11:19

我支持文章中的观点,从宏观意义上来讲,物竞天择,适者生存!没有这样的变异,或者说是在转录和翻译过程中,极少数的“失误”的积累,恐怕物种进化的速度将会大打折扣,也不会有今天物种的多样性
作者: yangpan521    时间: 2011-5-27 12:02

那生物界岂不要掀起一阵大风,科学本来就是探索性的,是在一点点的进步,这证明人类对生物的了解又前进了一步。
作者: 塔马什    时间: 2011-5-27 16:30

看到这个有点震惊啊。RNA editing现象应该在线粒体内广泛存在此前认为,这么说了也有更早起源的可能性。不过其具体发挥了多大的作用尚不能知晓。问题是为什么之前那么多工作没有听说类似的报道?不过确实mRNA与DNA序列在一定程度上是有一些差异的,尤其在哺乳动物中,但究竟是否归因于RNA-editing似乎有待商榷(如果确有这样的事实广泛存在的话)
作者: sunsong7    时间: 2011-5-27 18:41

作者:Vivian G. Cheung 来源:《科学》 发布时间:2011-5-27  
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# f2 R$ a: m7 O* m! D4 P( z; w- |RNA与DNA序列存广泛差异 1 u3 B5 Y8 n. |
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近日来自美国宾夕法尼亚大学医学院及北卡罗来纳州立大学医学院的研究人员在新研究中惊异地发现RNA与DNA序列之间存在广泛的差异,这表明信使RNA有可能将遗传信息从细胞DNA携带至蛋白质加工厂的过程中以某种未知的机制进行了重新编辑。这一研究成果在线发表在5月19日的《科学》(Science)杂志上。# o2 q5 c0 h/ `/ J8 W# w. y+ Z
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如果这一研究发现是真实的话,那将成为本年度最重要的发现,从而导致分子生物学中的“遗传中心法则”被改写。“中心法则”认为细胞中的遗传信息是以DNA为模板通过转录传递给RNA,再由RNA指导蛋白质合成。在这一过程中遗传信息传递完全忠实于最初的DNA模板。在新论文中研究人员提出RNA在进入蛋白质加工厂前有可能通过一种“RNA编辑”( RNA editing )的方式置换了部分的碱基,从而导致了生成蛋白质的改变。
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8 F2 u# l* k) m) z& r在这篇文章中,宾夕法尼亚大学的Vivian Cheung带领研究小组对参与了千人基因组计划(the 1000 Genomes Project)和国际单体型计划(the International HapMap Project)的27个人的全基因组和转录组测序结果进行了分析。经过比较,研究人员发现大量的RNA与其模板DNA序列不一致,他们在外显子中发现了超过1万个不同的位点。由于在不同的人中存在有相同的错配,从而表明这些并非是转录过程中的随机错误。进而他们证实这些“错配”的RNA也参与指导合成了蛋白质。- F4 b1 X+ e% \5 n- A( ]2 `: }

& C, w7 G5 P- X% i* T; w$ Q' c: a“当我们证实这些差异通过翻译传递至蛋白质序列中时,我们就非常肯定它们是在生物过程中衍生出来的,”Cheung说。, l3 q3 R, Z. B% i4 W& ~( e
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RNA编辑并非是一个新提出来的概念。过去有人发现一种叫做ADAR的酶可诱导人类细胞在RNA翻译合成蛋白质的过程中将腺嘌呤碱基当做鸟嘌呤。此外,RNA编辑也被发现存在于植物和人类寄生虫中。9 B: v- i, }9 c& L1 t
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然而在这篇文章中作者们提出的RNA编辑却不同寻常。研究人员人员发现平均每个人大约存在1065个这样的RNA与DNA序列差异(RNA–DNA differences)。其中一些错配的碱基改变并非通过已知的RNA编辑机制产生,这表明还存在其他未知的作用机制。
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“这从一个完全不同的层面揭示了在RNA水平上进行的基因调控,”美国费城威斯达研究所的分子生物学家Kazuko Nishikura说:“现在最大的挑战是要弄清楚这些RNA序列改变的分子机制。”: D' E6 j% @+ F) M. c
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不过目前也有一些科学家对此持怀疑态度。加州大学的比较基因组学家Lior Pachter认为这一研究结果有可能是Cheung的研究小组在使用高通量测序仪进行测序时产生的系统误差,因为其中一些错配发生在极易出现系统RNA测序错误的位点。, O* ?2 A4 y2 `$ l+ R4 v4 I" a

, Q/ L$ y6 l0 p8 d4 x如果这一研究发现被证实是真实的结果,这无疑对于与生物学而言具有极其重要的意义,或将影响科研人员研究基因组学的途径。哈德逊-阿尔法生物科技研究所(Hudson-Alpha Institute for Biotechnology)的研究事物主管Chris Gunter认为:“这将有可能为遗传学家们带来更多更有趣的疑问。”(来源:生物通 何嫱)
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3 ]. k. e1 ?1 C0 y) a
作者: linlicau    时间: 2011-6-22 10:29

本帖最后由 linlicau 于 2011-6-22 10:30 编辑 ' \' \4 d$ T4 s- A$ P- p
张也行 发表于 2011-5-27 09:02
6 J) c" L8 G! T4 u为什么不用RNA-Seq也验证一下呢?
0 J. ^3 t8 p7 H$ }# p  V6 U, o
  a* H: S) ?0 W7 j9 F" w; T
文章中测序RNA就是用的RNA-Seq。
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% v& v7 r: O. O& u. q后面validation时用的是Sanger sequencing of RNA and DNA in B-cells, primary skin and brain cortex.
作者: 张也行    时间: 2011-6-22 10:44

回复 linlicau 的帖子
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哦 谢谢指正
作者: linlicau    时间: 2011-6-22 20:00

回复 张也行 的帖子
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, n6 B+ E1 ?8 l9 I加油!
作者: bin    时间: 2011-9-19 18:03

如果是真的,人的转录组与相应的基因组有很大差别的话,那么这个变异也太大了,如果看家基因被改变,会不会影响整个生命信息的传递呢?
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作者: xiaoheilong    时间: 2013-3-6 00:41

这个文章的结论后来被质疑了,见Comment on “Widespread RNA and DNA Sequence Differences in the Human Transcriptome”,: O! C0 h$ e& @) v: z0 {4 r
http://www.sciencemag.org/content/335/6074/1302.3.abstract
作者: knowtumor    时间: 2013-5-23 11:34

xiaoheilong 发表于 2013-3-6 00:41
* @/ [2 ]" c+ _, O这个文章的结论后来被质疑了,见Comment on “Widespread RNA and DNA Sequence Differences in the Human  ...
" ~1 l- X8 I& |* e$ V' M
不管文章是否被质疑,中心法则一定是要被改写的,这一点是确定无疑的。
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; e" i- Y+ ~/ e( J1 D2 t3 r  k6 Q( Y! q8 b我相信有transcriptome 与genome 的不一致,但是否这么大规模,确实有疑问。
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. t. s* d8 ?9 k2 h5 h中心法则改写的地方,不在转录过程中的编辑,那没有太大的意义。而是从蛋白向RNA的反向信息流,这目前是个空白,看将来谁填上,必是诺奖得主。




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