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Z全面的人類表觀基因組圖譜
2015-2-26 閱讀(382)
，《自然》（Nature）雜志及其旗下相關(guān)的六大期刊同時在線發(fā)表24篇科技論文，發(fā)布涉及100多種人類細胞和組織的*張表觀基因組（Epigenome）綜合圖譜。
表觀基因組指的是附著在基因組上的化學標記模式，其決定了哪些基因會被激活以及它們激活的方式及時間。由于表觀基因組調(diào)控了人體的正常發(fā)育，*表觀遺傳調(diào)控失常與從癌癥、自閉癥到心臟病等廣泛的疾病相關(guān)聯(lián)，這一巨大的數(shù)據(jù)寶庫預計將提供有關(guān)人類健康和疾病生物學大量新見解（延伸閱讀：4篇Nature文章公布重大成果：三大物種表觀基因組圖譜 ）。
這24篇論文是表觀基因組學路線圖計劃(Roadmap Epigenomics Program，REP)幾百名參與者數(shù)年研究工作的頂點成果，這一計劃是在2006年由一些學術(shù)科學家以及美國國立衛(wèi)生研究院的核心成員提出。所有成果均可在Nature的表觀基因組路線圖上免費獲取。
為REP提供數(shù)據(jù)的有NIH四大路線圖表觀基因組繪圖中心（REMC），加州大學舊金山分校的Joseph F. Coslo博士是其中一家機構(gòu)的主任。Coslo說：“在機體的所有細胞中人類基因組的DNA序列都是相同的，而一些細胞類型例如心臟細胞、腦細胞或皮膚細胞則具有*的特征，特別容易受到各種疾病的影響。通過操控基因表達，表觀基因組使得攜帶相同DNA的細胞能夠分化為人體中200多種細胞類型。"
Coslo說，在癌癥研究中新數(shù)據(jù)將加速融合已有的基因組及表觀基因組觀點。有一些癌癥研究人員從事基因組研究，揭示突變、刪除等等的作用。另一些則研究表觀基因組。他們幾乎是在平行軌道上從事研究工作，彼此卻沒有很多的交流。過去的五六年里研究者們在重新審視這類討論，因為癌癥中zui頻發(fā)的突變影響了一些表觀基因組調(diào)控因子。因此基因組中的一些突變是通過表觀遺傳學機制來發(fā)揮作用，現(xiàn)在一些大型制藥公司將表觀基因組視作是一個重要的靶標。
新研究報告了來自十多家實驗室和REMCs四大中心的，111種不同類型細胞和組織表觀基因組的數(shù)據(jù)。作者們寫道：“這一迄今為止zui全面的人類表觀基因組景觀圖譜，不僅對于正常人類生物學具有重要的意義，我們的數(shù)據(jù)集對于人類疾病的研究也將具有極大的價值，例如有數(shù)篇姊妹文章探討了自身免疫疾病、阿爾茨海默氏癥和癌癥的背景。"
在這一系列的研究論文中，有4篇Nature文章討論了發(fā)育過程中可能定義了不同細胞類型的數(shù)組轉(zhuǎn)錄因子。Ziller等通過用胚胎干（ES）細胞生成6種神經(jīng)祖細胞譜系，在體外模擬了神經(jīng)元發(fā)育。他們開發(fā)出了一些計算模型預測出了與神經(jīng)分化核心增強子以及一些*神經(jīng)譜系增強子結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子。Tsankov等研究了由ES細胞分化的zui早三個細胞譜系中與啟動子和增強子結(jié)合的數(shù)組轉(zhuǎn)錄因子。
一些Nature文章演示了如何利用表觀基因組圖譜來研究人類生物學。Gjoneska等利用一種小鼠神經(jīng)退行性變模型模擬了阿爾茨海默氏癥。Farh等開發(fā)出了一種算法，確定了自身免疫性疾病的一些潛在非蛋白質(zhì)編碼遺傳變異。Polak等則在多種癌癥中調(diào)查了一些癌癥相關(guān)遺傳突變的分布，并將它們與一些細胞類型特異性表觀基因組特征起來。
另有一些Nature論文探討了組蛋白修飾，提供了發(fā)育過程中及成人期組蛋白標記、長距離的染色質(zhì)互作與基因表達之間關(guān)系的一些新見解。
