
個人完整基因組測序技術(shù)的進(jìn)步令科學(xué)家們捕獲到了某些疾病的遺傳成因,但是如果沒有大型基因組數(shù)據(jù)集來相互比對突變的話,要想將這些突變與基因組前后序列聯(lián)系在一起非常困難。
據(jù)生物通報(bào)道,近期一組國際研究人員匯總了來自60,706個個體的完整外顯子序列,并在這些志愿者的同意下,通過外顯子集成聯(lián)合(Exome Aggregation consortium ,ExAC)共享這些序列信息。同時(shí)這一研究組的分析內(nèi)容也于近日公布在生物學(xué)預(yù)印網(wǎng)站BioRxiv上。
BioRxiv由非營利機(jī)構(gòu)美國冷泉港實(shí)驗(yàn)室(CSHL)啟動,CSHL希望將BioRxiv打造為生物學(xué)家專有的預(yù)印本文獻(xiàn)庫。BioRxiv的目標(biāo)是加速研究傳播,并在科學(xué)家的論文正式開始同行評議前,使其獲得論文反饋的機(jī)會。
這項(xiàng)研究由來自Broad研究院的Daniel MacArthur領(lǐng)導(dǎo)完成,其研究組收集了世界各地實(shí)驗(yàn)室中的外顯子數(shù)據(jù),"編撰人類遺傳多樣性目錄取得了前所未有的成果,"研究者在BioRxiv上寫道。在這一數(shù)據(jù)庫中的許多突變只出現(xiàn)過一次。
"這是有史以來醫(yī)學(xué)遺傳疾病檢驗(yàn)最有用的資源之一,"哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院臨床實(shí)驗(yàn)室主任 Heidi Rehm說。
除此之外,這一研究組也發(fā)現(xiàn)了3,230個高度保守的外顯子基因,這些基因參與了關(guān)鍵細(xì)胞功能,其中有2,557個與疾病無關(guān)。研究者推測,這些基因如果發(fā)生突變,要么導(dǎo)致胚胎死亡(在能診斷之前就over了),要么就會引起尚未得到遺傳描述的罕見疾病。
"我們很快就能精確的分析得出,如果這些位點(diǎn)出現(xiàn)突變,那就會要了你的命,而且我們也能說至今沒有攜帶這些突變的個體出現(xiàn)過,"MacArthur表示。
不過這并不是指這就是人體中必需的一套完整基因,來自哥倫比亞大學(xué)的遺傳學(xué)家David Goldstein說。只有通過研究更多的外顯子才能定義出這個數(shù)字來。
新型罕見遺傳病
迄今為止世界上最大規(guī)模、全國性范圍的罕見疾病基因測序項(xiàng)目:"解密發(fā)育疾病項(xiàng)目"(Deciphering Developmental Disorders,DDD)近期發(fā)現(xiàn)了四種新的罕見遺傳病。
研究組分析了來自英國和愛爾蘭的4125個家庭的全外顯子組測序數(shù)據(jù)(這些家庭中至少有一個孩子受發(fā)育障礙影響),發(fā)現(xiàn)在約1000個家庭中找到了已知疾病的新發(fā)突變(de novo mutation),在剩余的3000多個家庭中則沒有發(fā)現(xiàn)已知疾病的致病突變。為了在剩余的這些家庭中尋找新的隱性遺傳病致病基因,研究人員采用了一種計(jì)算策略來分析全外顯子組數(shù)據(jù),篩查在雙等位基因位點(diǎn)均會改變蛋白功能的突變,以識別具有相似臨床特征、在相同基因存在有害遺傳變異的患兒。通過比較患兒與60000多名研究志愿者(他們同意分享其遺傳學(xué)數(shù)據(jù)以支持醫(yī)學(xué)研究)中觀察到的遺傳變異,研究團(tuán)隊(duì)確定了四種之前未曾闡明的遺傳疾病。
這些數(shù)據(jù)也納入了ExAC數(shù)據(jù)庫,MacArthur博士雖然沒有參與這項(xiàng)研究,但他指出:"我們迫切需要發(fā)現(xiàn)罕見疾病遺傳原因的新方法。這項(xiàng)研究展示了巧妙的分析方法以及來自ExAC項(xiàng)目志愿者的遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的價(jià)值,將幫助罕見疾病家庭尋找答案。"
十萬人基因組計(jì)劃
英國計(jì)劃在2017年完成10萬人的基因測序工作,這一計(jì)劃預(yù)計(jì)需投入資金3億英鎊,將把科研得出的大量數(shù)據(jù)整合進(jìn)英國公共醫(yī)療體系當(dāng)中。此次"十萬基因組計(jì)劃"是此前英國推出的"千人基因組計(jì)劃"的"升級版"。新的"十萬基因組計(jì)劃"并非只對癌癥患者特定的"癌癥基因"進(jìn)行測序,而是要對其進(jìn)行"全基因組測序"。
從去年5月起,英國已在倫敦、劍橋等地醫(yī)院開始研究,英國各地的高校、科研機(jī)構(gòu)等也在協(xié)助英國衛(wèi)生部推進(jìn)這一計(jì)劃。報(bào)道說,英國目前已完成了100個基因組測序,年內(nèi)將達(dá)1000多個,2015年達(dá)到1萬個,2017年將全部完成。
目前研究人員已經(jīng)成功募集了3500名罕見疾病患者和2000個癌癥病人,未來只需要找到75000名志愿者(其實(shí)基本都是這些患者的親屬)就夠了。
相關(guān)人員表示,迄今為止,化療仍是治療癌癥的主要途徑,但副作用較大,因此有必要找到對人體傷害較小的替代療法。繪制基因組圖譜有助于將來順利找到癌癥的替代療法,而正確掌握基因組圖譜也有利于癌癥以及其他疑難病癥的診斷、預(yù)防和治療。
其它類似項(xiàng)目
全球千人基因組計(jì)劃建立全球人類基因變異的目錄
ClinVar:NIH建立的變異與相關(guān)生理狀況的數(shù)據(jù)庫
墨爾本基因組學(xué)健康聯(lián)盟:匯集了來自澳大利亞維多利亞州的多個臨床和科研合作伙伴,包括墨爾本衛(wèi)生部、墨爾本大學(xué)、澳大利亞基因組研究基金和澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織等7家機(jī)構(gòu)。合作伙伴有著共同的目標(biāo),即將基因組信息整合到日常醫(yī)療保健中,測定患者或遺傳疾病高危人群的基因序列,以推動研究,其最終結(jié)果將應(yīng)用于改善臨床治療效果。
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