454公司最新《科學》文章揭示社會行為遺傳基礎

由羅氏454生命科學公司分別與伊利諾斯大學香檳分校，以及耶魯大學分子生物物理學與生物化學系，奧地利維也納大學，英國韋爾科姆基金會桑格學院（Wellcome Trust Sanger Institute）等處的研究人員合作完成的兩篇報道近期都公布在著名的科學雜志《Science》上，分別揭示了黃蜂（Wasps）社會行為的遺傳基礎，以及提出了一種新的基因圖譜技術識別出人類基因組中有許多DNA翻轉、重組、拷貝或刪除的地方。

原文檢索：
Published Online September 27, 2007 Science DOI: 10.1126/science.1146647
Wasp Gene Expression Supports an Evolutionary Link Between Maternal Behavior and Eusociality
【Abstract】

Published Online September 27, 2007 Science DOI: 10.1126/science.1149504
Paired-End Mapping Reveals Extensive Structural Variation in the Human Genome
【Abstract】

454 Life Sciences原本只是CuraGen公司下屬的一個小型子公司，2005年8月454公司在Nature雜志上公布了他們開發的比傳統Sanger測序方法快100倍的一種技術（這種方法之所以會如此之快，主要是由于其自動化的原因。整個過程從最初的DNA片段復制到測序，全部都是采用微流技術（micorfluidic technologies），而且可以同時分析數以千計的DNA分子），從而掀起了測序新技術的一個新高潮。由于這一新技術在致癌基因和小RNA分析方面的眾多運用，454公司在相關科學領域已經建立起了一定的品牌形象，另外通過一些媒體的報道也幫助454成為了公眾的焦點。

今年年初，羅氏診斷（Roche Diagnostics）與CuraGen公司簽訂協議，以1.55億美元的現金和股票收購454公司，Roche自2005年就已經成為了454的獨家分銷商（exclusive distributor），他們希望通過這一收購能鞏固對未來454測序儀的使用權。

在最新發表的這一篇文章中，利用454公司的Genome Sequencer?測序系統，研究人員檢測了Wasp大腦中的mRNA，以及與不同社會行為相關的不同表達模式。

工蜂放棄繁殖能力，轉而照顧其同類是一種典型的純社會性（eusociality）的特征，也是進化理論的一個主要挑戰。一般認為工蜂行為是由母系照顧行為（maternal care behavior）進化而來，研究人員通過基因表達對這一理論進行了研究，即在這一過程以及延續過程中被激活的基因。結果他們發現工蜂中基因表達與女王蜂（foundresses）更為相似，這些基因中的胰島素相關基因有一種不同的表達模式，這說明純社會性進化包含了主要的營養和繁殖途徑。

伊利諾斯大學Gene Robinson博士表示，“我們的目標是驗證有關母系和工蜂行為具有共同的分子基礎這一假說”，“利用454公司的測序儀，并且整合近期測序的蜜蜂基因組，我們將基因組與一種現代社會性生物：wasp聯系了起來，這一研究是454測序在轉錄本（transcriptomics）研究方面的一個范例”。

在第二篇文章中，研究人員利用一種“Paired End Mapping”方法在兩個不同民族背景女性的基因組中發現了1300多處與過去測序的歐洲基因組比不同的“結構變異”。Jan Korbel等人認為，實際上結構變異也許比單個字母突變能更好地解釋個體之間的遺傳差異。研究人員找到的這些變異的大約16%可能影響遺傳功能，圖譜可能為這些變異是如何產生的提供線索。 這些新識別出的DNA翻轉、重組、拷貝或刪除的地方，意味著人的遺傳多樣性比過去認為的要高。