Cell：新方法加速揭示致病“垃圾”DNA

　　由來自德國、美國和挪威等國家的科學家們組成的一個國際研究小組，在1月16日的《細胞》(Cell)雜志上發表論文描述了他們開展的一項新研究，該研究的目的在于更好地了解遺傳變異使得某些個體易患諸如2型糖尿病等疾病的機制。結合他們的計算方法和實驗，新研究解析并驗證了2型糖尿病的潛在遺傳病因。大體上，這種新方法適用于所有常見的疾病，包括骨質疏松癥、阿爾茨海默氏癥和癌癥。有望推動更好地了解這些個體的DNA功能機制，并促成新的治療。

　　自2003年人類完成基因組計劃以來，研究人員一直在致力于揭示基因促成疾病的機制。但有一個問題始終存在：當諸如年齡、性別和生活方式等因素等同時，為什么有些人形成某些疾病的風險會比另一些人要高?

　　在基因組中只有小部分的DNA包含編碼序列，負責生成細胞生長和功能所必需的蛋白質。在這些編碼區外的DNA則在基因的開啟和關閉中發揮至關重要的作用。通過了解這些調控區域相互之間的協同作用機制，我們或許可以確定未來治療的一些靶點。

　　在這項研究中，科學家們開發出了一種新方法并對此進行了測試，該方法可在大量與人類親緣關系密切或遙遠的物種中追蹤一些調控區域內的模式。如果這些非編碼區域的某種變異模式在許多物種中都存在，其就有可能執行了一種非常重要的功能。

　　論文的共同作者、慕尼黑工業大學的Melina Claussnitzer博士說：“人們日益清楚地認識到，大多數疾病相關變異都定位在DNA的非編碼區域，而這些區域中DNA的功能大部分還不為人所知。眾所周知，非編碼變異是通過異常調控基因表達來促成疾病發生。但要確切地描繪出賦予這種異常調控的非編碼變異卻仍然是一個重大的挑戰。”

　　作者們對與最常見一種人類疾病：2型糖尿病相關的遺傳變異進行了這種分析。將他們的計算方法與幾種實驗方法相結合來解析和驗證因果關系，確定了一種變異通過干擾基因調控，改變脂肪細胞功能促進了2型糖尿病。

　　研究人員所開發的這種計算方法不僅揭示了一些DNA序列的跨物種保存，還發現了構成轉錄因子結合位點(TFBS) 的一些序列的保守模式，一些蛋白質結合到TFBS上來調控基因表達。在尋找這些保守的TFBS模式的過程中，計算機利用人類基因組中一種基因變異周圍的特定區域數據，來搜索了其他脊椎動物中類似的區域。然后基于跨物種TFBS排列的相似性對該區域的TFBS模式保守性進行評分。高分則表明有極高的可能性這一變異影響了基因的調控，可由此指出一種疾病的潛在機制。