Nature：「生命百科全書」項目重大成果

在8月28日的《自然》（Nature）雜誌上，稱作為modENCODE（模式生物DNA元件百科全書，Model Organism ENCylopedia Of DNA Elements）的一個多機構研究網路發布了四篇重要的論文，以前所未有的細節繪製並比較了人類和兩種模式生物果蠅及線蟲的基因組和表觀基因組圖譜。

上接：3篇Nature文章公布重大成果：三大物種表觀基因組圖譜

第二個科學家小組調查了在三大物種中染色質的組織機制以及它對於基因調控的影響。利用modENCODE和ENCODE的數據，科學家們比較了細胞訪問內部DNA必需的染色質修飾模式，以及這些修飾所導致的DNA複製模式的改變。研究人員發現三個物種中具有許多相似的染色質特徵。

論文的共同資深作者、芝加哥大學人類遺傳學教授Jason Lieb博士說：「我們發現三種生物所利用的染色質修飾高度保守。」他指出，人們對染色質抱有極大的興趣，是因為它與一些疾病如癌症具有潛在的聯繫。大量的研究表明，一些癌症有可能一定程度上是由染色質相關的一些基因發生突變所驅動。

在第三項研究中，科學家們探究了基因組調控的相似之處。科學家們將焦點放到了一些轉錄調控因子上。這些關鍵的蛋白質調控因子決定了哪些祖細胞最終會變為皮膚細胞、腎細胞和眼細胞。「有一些關鍵的協調因子，它們結合到控制細胞命運的開關上。基因組學一個重大的問題就是要確定哪些因子協調作用開啟了哪些基因，」論文的共同資深作者、斯坦福大學基因組學和個體化醫療中心主任Michael Snyder博士說。

研究人員發現，一些轉錄因子往往結合到三個物種基因組中一些相似的DNA序列上，表明了「關於調控信息在基因組中的排布方式，有一些普遍特性保守存在於三大物種中。總體調控原則或多或少相似，」Snyder博士說。不過，他們也發現了一些差異。一些轉錄因子跨物種結合了極少的相同靶標，它們大多在不同的時期表達。

包括這些新發布的研究在內，有幾十篇modENCODE協會的論文已經或即將發表在今年的Nature、Genome Research、Genome Biology和PNAS等雜誌上。其他的這些論文報告了與更深入地分析一個或多個物種，方法開發以及調查特殊生物過程相關的研究。這些論文是2012年終結研究資金的modENCODE計劃研究成果的高潮。這一計劃外的一些研究團體利用modENCODE數據也已發布了超過100篇的論文。可以預計，由modENCODE生成的數據和資源在未來數年裡將繼續為更廣泛的研究團體所利用。

(生物通：何嬙）

生物通推薦原文索引：

C.L. Araya et al., 「Regulatory analysis of the C. elegans genome with spatiotemporal resolution,」 Nature, doi:10.1038/nature13497, 2014.

A.P. Boyle et al., 「Comparative analysis of regulatory information and circuits across distant species,」 Nature, doi:10.1038/nature13668, 2014.

M.B. Gerstein et al., 「Comparative analysis of the transcriptome across distant species,」 Nature, doi:10.1038/nature13424, 2014.

J.W.K. Ho et al., 「Comparative analysis of metazoan chromatin organization,」 Nature, doi:10.1038/nature13415, 2014.

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