在高等生物中,許多重要生理性狀及復雜疾病都是數量性狀,如農作物的產量和人類的高血壓、糖尿病等,這些復雜性狀受到多個基因和環境因素的控制。為了有效地研究多基因控制的復雜性狀,數量性狀基因座(QTL)分析技術在20世紀90年代應運而生,有效地將控制數量性狀的眾多主效基因定位在相應的染色體上。
表達數量性狀基因座分析(eQTL)可以用于鑒定個體之間的遺傳變異如何導致個體間基因表達差異。11月2日Cell雜志“SnapShot: Discovering Genetic Regulatory Variants by QTL Analysis”一文,介紹了基因組學和蛋白質組學分析檢測eQTL的基本原理及其在細胞的多種分子性狀中的應用。
大規模測序研究:從遺傳變異到功能
來自歐洲9個國家超過50名科學家對約460名個體進行大規模RNA測序和microRNA測序,鑒定數百萬個遺傳變異如何影響基因表達的變化,這460人來自千人基因組計劃,覆蓋5個群體:CEPH、 Finns、British、Toscani和Yoruba。這也是有史以來最大的群體水平RNA測序研究。
他們發現了影響大部分基因的調控的普遍存在的遺傳變異,其中轉錄結構和表達水平的變化同樣普遍,但從遺傳上來說在很大程度上是獨立的。對因果性調控變化的鑒定有助于了解調控和“功能喪失”變化的細胞機制,同時也有助于推測幾十個疾病相關位點的致病變異。
人類基因表達差異圖譜
在一篇Science文章中,研究人員分析了來自175名個體和43個不同組織類型的1,600多個組織樣本的基因活性讀值。研究人員通過測量RNA來評估了基因的活性。他們致力分析了9種最容易獲得的組織類型的樣本,包括脂肪、心臟、肺、骨骼肌、皮膚、甲狀腺、血液、脛動脈和神經。
每個細胞的基因組藍圖都是相同的,但隨著時間的推移開啟及關閉的一組基因以及這些基因的表達水平卻造成了腎細胞和肝細胞的差異。GTEx研究人員借助于一種叫做表達數量性狀基因座(eQTL)分析的方法,測量了變異對基因表達活性的影響。eQTL是指特定基因組位置上的一個變異與特異組織中基因活性水平的關聯。GTEx的其中一個目標就是要鑒別出所有基因的eQTLs,并評估它們是否對多個組織造成了影響。
研究人員發現了一組在不同組織類型之間具有普遍活性的變異。事實上,大約一半蛋白質編碼基因的eQTLs在所有9種組織中活化。他們在研究的每種組織中鑒別出了大約900-2,200個eQTL基因——與附近基因組變異有關聯的基因,所有的組織則有6,486個eQTL基因。
GTEx人類基因組監管密碼
身體里每個細胞都攜帶相同的DNA,但不同組織細胞卻可以擁有不同功能。“基因型-組織表達(Genotype-Tissue Expression,GTEx)”項目試圖找到隱藏著的答案。
通過表達定量性狀遺傳位點(expression quantitative trait loci,eQTL)繪圖策略,研究人員生成了遺傳變異和基因表達關聯的綜合性目錄,范圍覆蓋許多組織和人群。
近日,中國農業科學院都市農業研究所聯合國內外科研單位,發現了改良生菜體內的營養和風味物質的基因密碼。相關研究成果發表在《植物生物技術雜志(PlantBiotechnologyJournal)》上。生菜......
沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學的科學家開發出一種全新的基因組工程方法,可將大片段基因精準添加到植物基因組的特定位點。這一方法掃除了困擾植物生物技術數十年的障礙,已在煙草和水稻中得到驗證,為農業生物技術......
現代人類的基因組里,還藏著怎樣不為人知的故事?7月30日,美國加州大學伯克利分校研究團隊在《科學》雜志發表一項成果,宣布在現代人類基因組中定位了來自兩個未知遠古祖先的DNA區域——一個是分化于約80萬......
為鼓勵細胞與基因治療藥品研發創新,國家藥監局組織起草了《關于優化細胞與基因治療藥品審評審批有關事項的公告(征求意見稿)》(附件1),現向社會公開征求意見。請于2026年8月3日前將有關意見按照《意見反......
近日,湖北省農業科學院果樹茶葉研究所聯合華中農業大學園藝林學學院,在柑橘風味品質形成機制研究中取得新進展。研究團隊鑒定出一個可同時調控蔗糖積累與檸檬酸代謝的關鍵基因模塊,為柑橘風味品質定向改良提供了新......
近日,中國農業科學院茶葉研究所茶樹遺傳育種創新團隊利用多基因激活系統,在茶樹根系中實現了茶氨酸生物合成的2個關鍵基因同步激活,顯著提高了茶氨酸含量。相關結果發表在《園藝研究》(Horticulture......
近日,一項發表于《分子精神病學》的研究發現,單個基因GRIN2A可直接導致精神疾病。而此前的研究認為,精神疾病是由許多基因共同作用所致。根據世界衛生組織(WHO)數據,2021年全球每7人中就有1人患......
三維基因組互作與表觀遺傳修飾是基因表達調控的重要因素,其動態變化與細胞生長發育及癌癥等疾病的發生發展密切相關。解析染色質在活細胞內的時空動態,是理解基因調控機制的重要科學問題。現有基于CRISPR-C......
11月1日,在長沙舉行的第五屆湖南省抗癌協會家族遺傳性腫瘤專業委員會學術年會上,中信湘雅生殖與遺傳專科醫院(下稱中信湘雅)首席科學家盧光琇宣布,該院第100位通過胚胎植入前遺傳學檢測(PGT)技術阻斷......
10月16日,記者從中信湘雅生殖與遺傳專科醫院獲悉,該院研究員林戈、副研究員鄭偉團隊,聯合山東大學、上海交通大學醫學院等單位的科研團隊開展合作攻關,系統揭示了卵子與早期胚胎質量問題導致女性反復“試管”......