基因新闻 第166页

2017年4月29日讯 /生物谷BIOON /——迄今为止关于男性和女性青春期开始时间的最大的基因分析研究发现了389个与青春期开始时间相关的基因，这是此前知道的基因数量的4倍。

这项研究于近日发表在Nature Genetics上，由剑桥大学流行病学医学研究委员会（MRC）及国际ReproGen机构一起领导完成，这项研究还发现了青春期开始时间过早与几种对荷尔蒙敏感的癌症高风险相关，包括乳腺癌、卵巢癌、子宫内膜癌及前列腺癌等。这些影响在研究人员控制了体重之后仍然存在，因为体重本身会影响青春期开始时间以及某些癌症的风险。

MRC的PI、研究资深作者John Perry博士说道：“过去的研究表明青春期开始时间与数十年后的疾病风险相关，但是迄今为止并不清楚这是否是间接现象，例如是否是由于其他因素，如体重等。我们现在的研究发现了青春期开始时间过早与癌症风险增加直接相关。这种关系也许可以用人体一生中荷尔蒙水平过高来解释，但是我们还需要进一步的工作鉴定其中涉及的机制。我们想明白这些疾病之间的联系，帮助人体在早期预防这些疾病。”

每个人青春期开始的时间差异较大，但是一个家庭中的成员时间相似。青春期开始时间过早对一些青少年有好处，如男孩子可以更活跃地参加运动，但是似乎对后期生活有负面影响，如心脏病和一些癌症风险较高。

通过仔细分析来自ReproGen、UK生物银行和23andMe的40项研究、329345名女性的基因变异，研究人员发现了389个独立影响女性青春期开始时间的基因。这项研究为了解青春期开始时间的调控机制带来了曙光。Perry博士说道：“这些最新发现的基因因素解释了1/4的估计的青春期开始时间的遗传性。我们的发现表明青春期起始时间的生物学复杂性，可能由数千个基因和大量环境因素一起控制。”

同样来自MRC、文章共同通讯作者Ken Ong博士补充道：“这些发现中最震惊的是一些叫做印记基因的角色，它们只有在你从父母一方遗传时才会活跃。我们发现了两个基因罕见的突变，当遗传自父亲时可以降低青春期开始的年龄，但是当遗传自母亲时就没有影响。这是令人兴奋的，因为这表明母亲和父亲的遗传因素对孩子青春期开始时间的影响存在差异。”（基因宝jiyinbao.com）

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原文出处：

Felix R Day et al.Genomic analyses identify hundreds of variants associated with age at menarche and support a role for puberty timing in cancer risk, Nature Genetics (2017). nature.com/articles/doi:10.1038/ng.3841

英国研究人员10日说，他们的小鼠实验显示，基因疗法也许能成功治疗阿尔茨海默病。不过，专家们强调，这一发现是否适用于人类尚需进一步研究。

这项研究成果发表在新一期美国《国家科学院学报》上。负责研究的英国伦敦帝国理工学院的玛格达莱娜·萨斯特说，他们利用经过改造的慢病毒载体把一种叫PGC1－α的基因注射入小鼠大脑的记忆区域，这些小鼠刚开始出现阿尔茨海默病的早期症状。结果显示，这种疗法阻止了小鼠大脑中β－淀粉样肽的积聚，后者被认为会导致脑细胞的死亡，与阿尔茨海默病发病紧密相关。

研究人员说，在利用基因疗法治疗4个月后，这些小鼠大脑中很少有阿尔茨海默病标志性的淀粉样斑块。在有关记忆力的任务测试中，这些经过治疗的小鼠与健康小鼠表现得一样出色。此外，它们的大脑记忆区也没有发现脑细胞损失。

萨斯特在一份声明中说：“尽管这些发现还处于非常早期的阶段，但它们显示，基因疗法可能有治疗阿尔茨海默病病人的潜力。”

萨斯特强调，尚有许多难关需要攻克，但“这个概念性验证研究表明这种方式值得进一步探索”。

一些未参与研究的专家说，这项研究有很重要的科学价值，但小鼠不能等同于人，所以应谨慎解读。比如，英国爱丁堡大学认知与神经系统中心临时主任塔拉·斯皮尔斯－琼斯说，这项研究只是基于一种疾病模型的很少一些小鼠。“这些结果还需要多种模型能够重复，还要攻克许多难关，才能知道这种疗法是否能用于人类患者”。（基因宝jiyinbao.com)

图片来源：www.phys.org

2016年10月11日 讯 /生物谷BIOON/ –最近，刊登于国际杂志Nature Genetics上的一项研究报告中，瑞士巴塞尔弗雷德里希米歇尔研究所的研究人员通过研究发现，真核生物或许能够通过特殊的途径来保护基因组免于重排以及因重复DNA而带来的剔除。人类的基因组就好比是某些简单动物的基因组，比如线虫，其中充满着重复的序列，而其中很多序列都是过去病毒感染的残留物，这种重复的DNA通常都处于静默状态。

研究者发现，这些重复的DNA转录成为RNA就能够产生RNA和DNA的毒性杂交体，而这些异常的R-环（R-loop）就会导致缺失和插入，从而影响基因组的完整性；位于组蛋白上的甲基化基团就能够充当细胞机器中的一种信使来确定是否DNA序列能够被转录，而且H3赖氨酸9位上的组蛋白甲基化处于更加紧密地包裹状态，而且缠绕在其上面的DNA并不易于到达转录机器，当其不能够被表达时，组蛋白甲基化就会使得基因保持沉默状态，然而组蛋白甲基转移酶（HMTs）却能够参与细胞的分化以及一系列癌症的发生，其特殊的抑制剂目前正处于临床试验中。

这项研究中，研究者想通过研究阐明，当从复杂有机体中消除大量组蛋白修饰后会发生什么，研究者发现HMTs在发育过程中是非常必要的，而且其在基因组稳定性上扮演着重要角色。HMTs能够对组蛋白H3在赖氨酸9位上进行甲基化（H3K9me HMTs），哺乳动物的细胞中至少含有8种H3K9的组蛋白甲基转移酶，研究者发现，重复性元件中H3K9me的存在非常重要，当H3K9甲基化缺失时，这些区域就会转录成为RNA，而且不合适的转录往往和插入、缺失以及拷贝数变化直接相关，缺少特殊的HMTs会直接导致基因组突变率水平的提高。

当细胞中的复制机器被阻断时，不必要的DNA损伤就会产生，而其中一个常见的原因就是具有转录作用的DNA复制聚合酶的“碰撞”导致的，研究者假设，R环状结构能够产生在H3K9me缺失的线虫机体中发现的突变。最后研究者Gasser说道，对于目的是抑制H3K9甲基转移酶的癌症疗法而言，本文研究或许是一条重大新闻；我们并不想利用一种癌症疗法的制剂来使得健康细胞的基因组变得不稳定，尤其是考虑到H3K9me的缺失会以惊人的速度引入缺失和插入；后期研究中研究者希望能够阐明是否本文中对线虫的研究结果能够直接影响人类癌症的靶向性疗法。（基因宝jiyinbao.com）

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2017（第四届）基因编辑与临床应用研讨会

会议时间：2017.6.9 -6.10      会议地点：上海

会议详情： http://meeting.bioon.com/2017geneediting/?__token=bpc-zixundibu

马里兰州的约翰·霍普金斯大学拥有一个为“神童”而设的项目，接收那些在数学和英语学科分数名列前1%的青少年学生。其中的著名校友包括Facebook创始人马克·扎克伯格，还有Lady Gaga。研究显示，智商极高的人往往生来如此，而不是通过后天努力所达到的。

研究结果显示，多基因分数越高，学生取得的成绩便越高，接受高等教育的可能性也越大。研究结果显示，多基因分数越高，学生取得的成绩便越高，接受高等教育的可能性也越大。

北京时间10月10日消息，据国外媒体报道，超级聪明的儿童约占全部儿童的百分之一，人们往往将他们的成功归功于决心和毅力。但最新研究发现，他们的成功也许并不是通过自身努力取得的。事实上，他们也许在出生时就占据了基因优势，因此他们之所以成功，只是因为他们已经赢在了起跑线上。

美国有几所大学一直在搜寻早早便显露出才华的儿童，并对他们日后的发展进行了追踪。研究结果显示，凡是取得了成功的人，幼时的认知能力都优于常人。

马里兰州的约翰·霍普金斯大学拥有一个为“神童”而设的项目，接收那些在数学和英语学科分数名列前1%的青少年学生。其中的著名校友包括Facebook创始人马克·扎克伯格，还有Lady Gaga。

虽然很多参与该项目的儿童日后都取得了非凡的成就，但北卡罗来纳州杜克大学“天才识别项目”（Talent Identification Programme）的一名心理学家乔纳森·韦（Jonathan Wai）仍想展开进一步测试，弄清童年时的过人天资究竟能否让人走向成功。

他关注了五类美国精英群体——联邦法官、亿万富翁、《财富》前500名的企业总裁、以及参议员和众议员。而他发现，在这五类人群中，有许多人的能力都属于前百分之一的范畴。

你可能会指出，这些人的父母也许很严厉，或者他们都上了名校，但乔纳森·韦认为，他们的成功不能单单用环境因素来解释。

在另一项研究中，伦敦国王学院的一名遗传学教授罗伯特·普洛闵（Robert Plomin）在研究考试成绩的同时，还分析了受试者的“多基因分数”，即受试者体内2万种常见DNA变体的表达或缺失情况。每种变体本身产生的影响极其微小，但它们造成的总体影响则能占到受试者16岁时学习表现的百分之十。

普洛闵教授表示：“多基因分数能帮助我们判断某个儿童今后是否会在学习能力上出现问题，我们可以根据每位儿童的需求，为他们提供额外的帮助。”

他的研究结果显示，多基因分数越高，学生取得的成绩便越高，接受高等教育的可能性也越大。

研究人员还补充说：“这会使每个人面临截然不同的人生机遇。”

不过，虽然这些研究显示，智力水平较高的人往往有着出色的基因基础，但对于没有这种基因基础的人而言，教育和机会同样可以引领他们走向成功。(生物谷Bioon.com)

对阿斯利康基因组计划负责人David Goldstein来说，面临的挑战不仅仅是如何获得序列，还包括如何明智地使用这些数据。近日，Nature就相关问题对Goldstein进行了访谈。

宣布收集200万人基因组序列计划五个月后，制药巨头阿斯利康委任哥伦比亚大学遗传学家David Goldstein来领导这项任务。

在基因组学项目雄心勃勃的时代，这项长达10年、规模达200万人的基因组计划似乎是合理的步局。制药行业在应用基因组学方面的历史参差不齐。很多公司在世纪之交时投入了巨资，一些分析师将其归咎于不断上升的研发成本和投资回报较差。但业内已了解到，内容丰富的数据库，并不是总能转化为良好的药物开发pipelines。

但Goldstein认为基因组学的时代终于来了。测序成本降低，使研究人员积累了更多的数据。电子病历可以将这些数据与个人病史联系起来。新的实验室技术可以挖掘特定DNA序列的功能，帮助研究人员确定他们正在研究的基因是否与某种蛋白、药物或病人具有功能相关性。

Nature近日在阿斯利康总部英国剑桥与Goldstein进行了访谈。

Q：阿斯利康之前已经在进行基因组学研究了，该基因组计划与之前的有什么不同之处？

Goldstein：和其他大型制药公司一样，阿斯利康已经涉足基因组学研究很多年了。不同之处在于两点：一是规模，二是集中和协调。我们正在试图整合成一个基因组学研究中心。

Q：你在新岗位上准备开展的第一项工作是什么？

Goldstein：其中之一是在公司内部建立起具有良好判断能力的基因组学专业知识。文献对药物开发来讲是非常有价值的信息来源，但这个来源非常复杂。你必须要有专业的知识去分辨这些基因组学学术文献，分清这些文献中哪些信息是和你的药物相关的。此外，文献中存在的一个问题是，其中大部分信息是不可信的。文献中不真实的信息数量让我印象深刻。只有相对较小的一部分研究者知道这些并且懂得如何辨别信息的真假。

Q：你面临的最大挑战是什么？

Goldstein：最大的挑战可能是确保我们的基因组研究与药物研发相关并且有用。如今每个人都意识到基因组学的确在发展中，并不全是天花乱坠的宣传。

阿斯利康建立了一个长达十年的项目，打算坚持研发并得到相应成果。我们必须承认这是一个挑战，在制药行业，坚持某个事物很多年就是一项挑战。

Q：十年足够吗？

Goldstein：实际操作中我们遇到了很多问题。什么时候基因组学研究能够提供临床相关见解，并不好预测。但我认为十年时间对药物开发来说非常合适。阿斯利康是一个大公司，涉及的业务非常多。我们现在的许多基因组学研究工作对阿斯利康没有商业价值，但我们不指望这个项目立即盈利。

Q：该项目会特别关注某些类型的疾病吗？

Goldstein：我们的研究会覆盖阿斯利康所有感兴趣的东西。如果你试图调节某个基因编码的蛋白，你会希望弄清楚与该蛋白作用相关的所有基因变异信息。

Q：学术合作者将成为该计划的一个重要部分。那么合作者会发表他们的研究结果吗？

Goldstein：这是一个大型对外项目。我认为学术合作研究的成果在适当的时候都会发表。合作中确实包括了时间上的一些安排，这样可以提交知识产权材料。

我知道很多公司尝试以一种更加严格的方式利用基因组学，不打算发表研究成果。但这个领域发展如此迅速，如果你自己竖起了高墙，然后把自己围起来做研究，结果也不发表，那么你真的做的非常糟糕。

Q：我们接下来会看到2000万基因组的项目吗？

Goldstein：我认为我们以后不会再称其为项目。很明显，通过一种机制或其他途径，富裕国家的大部分人口最终都会进行测序。保险公司会越来越多地开始承保。人们在考虑生孩子时会先进行测序。将来会有更多的人参与到研究中。越来越多的人会带着他们的测序数据到药剂师或医生那儿进行咨询。

Q：基因组数据库中大多是欧洲血统人群的数据。阿斯利康的这项计划会尝试寻找更多样化的参与者吗？

Goldstein：我会尽力推动，确保基因组数据的包容性。最重要的一个原因是，基因组学如今确实有用了，甚至在个人层面上也非常重要，因此包容性变得越来越重要。

资料来源：Nature. doi：10.1038/nature.2016.20697

(生物谷Bioon.com)

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2016（第三届）健康管理产业峰会：慢病管理趋势新探讨

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2017年4月26日/生物谷BIOON/—肠道中寄生着数以亿计的微生物，被统称为肠道微生物组（gut microbiome）。人体肠道内的微生物中，超过99%都是细菌，这些细菌大体上可分为拟杆菌（Bacteroides）、普氏菌（Prevotella）和瘤胃球菌（Ruminococci）。肠道微生物组具有的基因数量比人基因组多100倍。

肠道微生物组对健康是至关重要的。肠道微生物组的复杂性阻碍了人们研究它可能在多种疾病（包括传染病，自身免疫疾病，肥胖，甚至行为障碍）中发挥的作用。

如今，在一项新的研究中，来自美国耶鲁大学医学院的研究人员开发出新的方法来调节活的小鼠肠道内大量肠道细菌中的基因活性。这是理解肠道微生物组在健康和疾病中发挥的影响的一个关键的步骤。相关研究结果发表在2017年4月20日的Cell期刊上，论文标题为“Engineered Regulatory Systems Modulate Gene Expression of Human Commensals in the Gut”。

论文通信作者、耶鲁大学医学院微生物致病学系副教授Andrew Goodman说，“我们和其他人一直对用来研究肠道微生物组的工具比较粗陋感到沮丧，这种感觉就好像是戴着拳击手套开展外科手术。我们希望这些新的方法是利用基因剪刀（genetic scalpel，即下文中的二聚体开关）替换拳击手套。”

论文第一作者Bentley Lim与Goodman实验室的Michael Zimmermann和Natasha Barry一起设计出一种“二聚体开关”来控制拟杆菌中的基因表达。拟杆菌是在人肠道中发现的一类最为常见的细菌。作为对在小鼠体内或它们的饮食中未发现的一种人工化学物作出的反应，这种开关能够增加、降低或关闭基因表达。通过简单地加入这种化学物到小鼠的饮用水中，或者移除饮用水中的这种化学物，他们能够精准地实时追踪改变活的小鼠的肠道微生物组中的基因活性的影响。

肠道细菌在寻找食物时会将肠道壁上的糖脱落下来。这些研究人员利用这些工具理解病原菌如何吃这些脱落下来的糖。通过控制这种行为的时间和强度，他们能够测量这些吃剩的食物在多长时间可供病原菌获得。他们说，这些发现有助解释抗生素如何违反直觉地为病原菌增加这些佳肴的数量，并且可能有朝一日有助人们开发出更加有效的传染病疗法。

Lim说，“我们如今能够研究不同状态下的细菌菌群，并且精确查明参与多种功能的特定基因和通路。如果我们想要发现介入这些过程的方法，那么我们必须首先在这个水平上理解它们。”（生物谷 Bioon.com）

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原始出处：

Bentley Lim, Michael Zimmermann, Natasha A. Barry et al. Engineered Regulatory Systems Modulate Gene Expression of Human Commensals in the Gut. Cell, 20 April 2017, 169(3):547–558, doi:10.1016/j.cell.2017.03.045

人类基因组项目研究发现，人的基因组中仅有1.5%的序列是负责蛋白质编码的，其余的98.5%的序列可能都是“垃圾”。实则不然；此前，来自美国等多个国家的研究人员开展了名为ENCODE （Encyclopedia of DNA Elements， DNA元素百科全书）的研究项目，该项目的一个主要目的就是去分析那些“垃圾”基因的功能，目前研究人员初步发现，人类基因组中80％都是有功能的。

那么这些看似“垃圾”的基因序列到底有着什么样神秘的角色？又会给人类疾病的发生带来什么影响呢？本文中小编对相关研究进行了整理，分享给各位！

【1】垃圾DNA是诱发癌症的动力

人类基因组认为是“垃圾DNA”的异常高拷贝但未被探索的序列具有令人惊讶的能力，影响我们基因组的主要监管者。放松管制时，这些重复核苷酸序列的大片段将主要调节蛋白结合并分解成癌细胞中的大核体。这可能导致表观遗传学不稳定 – 基因调控的变化 – 这是许多癌症进展的动力。

神经学教授珍妮·劳伦斯（Jeanne Lawrence）博士说：“这些卫星重复像通常控制其他基因表达的主要调节因子的分子海绵”。

人类基因组中的一个巨大的空白框尚未被完全测序和定位，HSAT-II由数百万份非常丰富的小序列组成，可以在显微镜下观察到一些染色体，特别是染色体1。因为HSAT-II DNA通常是甲基化的（一种形式的基因调控），它在健康细胞中保持休眠。因此，HSAT-II尚未得到广泛的研究。事实上，标准的基因组实验有意的屏蔽了HSAT-II的结果。

【2】Science：“垃圾DNA”中发现潜在癌症病源

DOI：10.1126/science.1235587

人类基因组中仅有1%到2%的是负责蛋白质编码的基因，其余非编码区域早先被认为是毫无用处的“垃圾DNA”。但是，美、英等国研究人员最近在这个“垃圾”区域中找到近百个乳腺癌与前列腺癌的潜在“导火索”，显示了研究“垃圾DNA”对了解癌症的重要性。

美国耶鲁大学、英国韦尔科姆基金会桑格研究所等机构的研究人员10月3日在《科学》杂志上报告说，随着个人基因组测序的成本直线下降，进行测序的人数迅速增加，解读他们基因组中的突变、尤其是非编码区的突变，已成为当前医学界面临的挑战。

研究人员利用大型国际科研合作项目“千人基因组项目”获得的基因变异数据，结合另一个国际合作项目“DNA元素百科全书（ENCODE）”的信息，开发出一种新方法，在“垃圾DNA”中筛选可能导致癌症的突变，也就是癌症的潜在“导火索”。

【3】Science：“垃圾DNA”决定人脸长相

DOI：10.1126/science.1241006

有的人相貌堂堂，有的人看上去不尽如人意。美国研究人员的最新研究表明，人类基因组中的“垃圾DNA”，可能是每个人都长得与众不同的最终决定因素。

所谓“垃圾DNA”，是指人类基因组中曾被认为毫无用处的部分，它们在基因组中所占比例高达98%。但美国伯克利劳伦斯国家实验所的研究人员10月24日在《科学》杂志上报告说，他们发现“垃圾DNA”中有一些序列片段，可以像开关或放大器一样影响脸部基因的作用。眼睛的大小、鼻子的挺拔、头颅的形状等可能都与这些被称为“增强子”的序列片段密不可分。

研究负责人、遗传学家阿克塞尔·菲泽尔在一份声明中说：“人类基因组中可能有成千上万个增强子，它们都在某种程度上影响脸型的形成，但我们尚不清楚这些增强子都在怎样发挥作用。”

【4】Nat Struct Mol Biol ：”垃圾DNA”的片段信息或可改变基因组装方式

doi：10.1038/nsmb.2459

来自北卡罗来纳大学医学院的研究人员在一项新研究中阐明了我们的每个基因中，所谓的“垃圾”DNA（又称暗物质）执行的一种重要的调控功能。新研究揭示：包含在暗物质中的片段信息有可能改变了基因的组装方式。

研究的资深作者、北卡罗来纳大学医学院药理学助理教授、Lineberger综合癌症中心成员王泽峰（Zefeng Wang，音译）博士说：“这些小的遗传信息序列告诉基因如何剪接，或是提高或是抑制剪接过程。本研究为解析基因暗物质开启了大门。它有助于我们更深入地了解突变或多态性影响基因功能的机制。”

这一研究发布在2013年1月的《自然结构与分子生物学》（Nature Structural & Molecular Biology）杂志上。

剪接的过程，或许可与电影行业的剪片过程相比，一些电影胶片片段被拼接到一起，另外一些则最终被弃之在剪辑室的地板上。

【5】Cell Rep：重磅级发现！科学家阐明“垃圾DNA”在癌症发生过程扮演的关键角色

DOI：10.1016/j.celrep.2017.02.072

近日，一项刊登在国际杂志Cell Reports上的研究报告中，来自马萨诸塞大学的研究人员通过研究表示，人类卫星II（Human satellite II，HSAT-II）是一种高度拷贝但目前尚未进行探索研究的人类基因组序列，其也被认为是垃圾DNA（junk DNA），但人类卫星II序列能够影响我们基因组中的主要调节元件，而且其在大约50%的肿瘤中都处于“错误”状态。当该序列被解除调节后，大量的重复性核苷酸序列就会被建立，而且癌细胞中主要的调节性蛋白会被挤入到核小体中，这很有可能会引发表观遗传不稳定性，从而就会驱动多种癌症的发生。

研究者Jeanne Lawrence表示，这些卫星重复序列就好像是主要调节因子的分子海绵一样，其能够控制其它基因的表达，随着时间流逝，当细胞衰老以及分裂时，这些改变就会造成遗传不稳定性的产生，进而就会导致特殊的癌症相关基因变得具有活性。目前人类基因组这一巨大的空白箱还没有被完全进行测序和绘图，HSAT-II包含了数百万个非常丰富的小型序列拷贝，而且其显微镜下就能够观察到某些染色体，尤其是1号染色体，由于HSAT-II的DNA在正常情况下处于甲基化状态，因此在健康细胞中其依然处于休眠状态，基于这个原因，研究人员无法对HSAT-II进行广泛的研究，而且研究人员也认为该序列并不会发挥作用，实际上，标准的基因组学实验会有意识地剔除掉HSAT-II的结果。

【6】Cell：垃圾RNA在细胞应激反应中发挥重要作用

doi：10.1016/j.cell.2016.11.041

在一项新的研究中，来自美国麻省总医院的研究人员发现了之前被认为是非功能性的“垃圾”RNA分子的一种意想不到的作用：控制细胞对应激作出的反应。他们描述了之前已知抑制基因转录的两个组分—B2 RNA和作为一种之前已知仅沉默基因的酶，EZH2—之间的一种高度特异性的相互作用实际上诱导小鼠细胞应激反应基因表达。相关研究结果发表在2016年12月15日那期Cell期刊上，论文标题为“Destabilization of B2 RNA by EZH2 Activates the Stress Response”。

论文通信作者、麻省总医院分子生物学系Jeannie T. Lee博士说，“EZH2是一种被称作多梳抑制复合物2（Polycomb Repressive Complex 2， PRC2）的结构的一部分，其中PRC2沉默靶基因。但是这个领域存在的一个大的悖论是EZH2在有活性的基因和没有活性的基因中都可发现到。我们首次证实EZH2能够在PRC2复合物外面发挥作用：通过另一种机制激活基因—在这项研究中是通过切割B2 RNA来实现的，这种切割随后激活应激反应基因。”

【7】Nat Commun：“垃圾”DNA显神效——治疗乳腺癌

doi：10.1038/ncomms10406

近日，发表在国际杂志Nature Communications上的一项研究报告中，来自巴斯大学和剑桥大学的研究人员通过研究发现，位于基因间的垃圾DNA活在抑制癌症发生上扮演着重要角色；人类基因组中包含有大约3米长的DNA，这其中大约有2%的基因行驶着编码蛋白的作用，2000年人类全基因组测序完成后，科学家们就对那剩余的98%的DNA产生了特别浓厚的兴趣。

近些年来研究者发现，许多非编码DNA实际上都可以转录成为非编码的RNA，然而非编码的RNA到底在细胞中有没有功能目前科学界存在不同的看法，其中一部分原因就是目前研究人员很难在不损伤DNA的情况下敲除非编码的RNA，而这会引发一系列的脱靶效应及错误的结果。

文章中，研究人员发现，一系列不编码蛋白的DNA可以转录形成非编码RNA，而这一过程可以阻断细胞癌化；Adele Murrell博士说道，机体中细胞的数量往往根据细胞的复制和替换而达到一种动态平衡的过程，有时候控制细胞生长的开关会卡在“开启”的位置，从而引发癌症。随着肿瘤生长癌细胞就会聚集，癌细胞就会开始脱离原始肿瘤，改变形状并且通过血液转移到机体其它组织中去，这就称之为癌症转移，这个过程需要整个基因网络的调控。

【8】Cell：“垃圾”基因也可致癌

doi：10.1016/j.cell.2015.02.043

在过去几年里，科学家们在长非编码RNA功能研究方面取得了显著进展，lncRNA作为多种生物学过程的重要调控因子，目前已经发现其在多种疾病过程如癌症的发展过程中具有重要作用。

近日，来自美国哈佛大学医学院的研究人员在著名国际学术期刊cell在线发表了他们的最新研究进展，他们发现lncRNA的一个亚型–假性基因可以作为竞争性内源RNA（ceRNA）促进BRAF表达和MAPK激活，导致癌症的发生。

假性基因是lncRNA的一个亚型，其来自于蛋白编码基因，但失去了编码蛋白质的能力，长期被当作基因组进化过程中产生的无功能性”垃圾”。但绝大多数假性基因都存在具有高度同源性并且具有蛋白编码功能的parental genes，并且能够参与其parental genes的转录后调控。

【9】Neuron：科学家发现“垃圾”DNA或是引发精神分裂症的罪魁祸首

doi：10.1016/j.neuron.2013.10.053

反转录转座子长被认为是“垃圾DNA”，但是近日一项刊登在国际杂志Neuron上的研究报道中，来自东京大学等处的研究者称，这种垃圾DNA或许在精神分裂症发病过程中扮演着重要角色；研究者在文中发现，一种名为LINE-1的反转录转座子在精神分裂症患者的大脑中水平很高，而且其可以修饰和精神分裂症相关的基因的表达情况，因此研究者推测其可能是引发精神分裂症发生的主要原因。

反转录转座子即为短的DNA序列，其可以沿着基因组不断延伸扩张，一种名为长散在重复序列（Long Interspersed Nuclear Elements，LINE）的反转录转座子在真核细胞基因组中占据着很大部分，其被认为和许多疾病比如癌症等发生相关。

【10】Cell：揭示“垃圾”DNA控制细胞发育的分子机制

doi：10.1016/j.cell.2013.06.052

近日，刊登在国际著名杂志Cell上的一篇研究报告中，来自悉尼雪梨百年研究所（Sydney’s Centenary Institute）的研究人员通过研究发现，人类机体DNA中97%的垃圾DNA虽然并不编码产生任何蛋白质的指令，可是其在控制细胞发育过程中也扮演着重要作用。

文中研究者揭示了一种以前未知的调节基因活性的分子机制，增加了我们对于细胞发育的了解，而且为开发新型靶向疗法提供了思路。研究者使用新一代的基因测序技术和复杂的计算机分析技术揭示了，特定的白细胞如何使用非编码的DNA来调节一系列控制形状和功能的基因的活性。

研究者Rasko表示，我们的研究发现非常有意思，这也为我们开发治疗多种疾病，包括癌症、白血病在内的很多疾病提供了帮助。信使RNA在翻译蛋白质之前需要被进行一定的加工，一般情况下，非编码的内含子需要被切割来产生功能性蛋白质的最后序列，许多内含子都包含有一些短的序列，俗称为终止密码子，其可以阻止蛋白质重新连接形成。

【11】Nat Methods：“垃圾基因”并非一无是处 研究发现其也编码蛋白

doi：10.1016/j.cell.2013.06.052

近日，刊登在国际著名杂志Cell上的一篇研究报告中，来自悉尼雪梨百年研究所（Sydney’s Centenary Institute）的研究人员通过研究发现，人类机体DNA中97%的垃圾DNA虽然并不编码产生任何蛋白质的指令，可是其在控制细胞发育过程中也扮演着重要作用。

文中研究者揭示了一种以前未知的调节基因活性的分子机制，增加了我们对于细胞发育的了解，而且为开发新型靶向疗法提供了思路。研究者使用新一代的基因测序技术和复杂的计算机分析技术揭示了，特定的白细胞如何使用非编码的DNA来调节一系列控制形状和功能的基因的活性。

研究者Rasko表示，我们的研究发现非常有意思，这也为我们开发治疗多种疾病，包括癌症、白血病在内的很多疾病提供了帮助。信使RNA在翻译蛋白质之前需要被进行一定的加工，一般情况下，非编码的内含子需要被切割来产生功能性蛋白质的最后序列，许多内含子都包含有一些短的序列，俗称为终止密码子，其可以阻止蛋白质重新连接形成。（基因宝jiyinbao.com）

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动物死亡后，体内仍有活跃的基因活动。

一项新研究显示，虽然这只老鼠已经死了，但它的基因可能仍然发挥着功能。

死亡真的意味着我们存在的终止吗？从柏拉图到美国摇滚乐队 Blue ？yster Cult，伟大的思想家们都探讨过这个问题。如今一项新的研究结果发现了死后生命的延续——至少在基因方面仍在延续：动物死亡后基因仍保持开启状态。利用这一死后活动，研究者可使捐赠者的器官在移植过程中更好地维持功能，还能够为推算凶杀案受害者死亡时间提供更准确的方法。

当然这项工作的研究者——华盛顿大学西雅图分校的微生物学家 Peter Noble 及其同事并不是想要探究僵尸潜入地球、吮食粗心之人的大脑这些“大事件”，而是想要测试他们所开发的一种检测基因活动的新方法。他们的研究早就转向了死后（两年前他们发表了一篇有关死后器官中存在大量微生物的文章），他们决定将他们的新方法用到死后样品上，Noble 说：“这是一项好奇心驱使的实验，想看看当人死后会发生什么。”

虽然之前有科学家通过分析尸体中血液与肝脏组织观察到人死后的少量基因的活动，但是 Noble 和同事的研究中却系统地评估了超过 1000 个基因。他们检测的基因是从最近死亡的小鼠和斑马鱼的组织中获得的，并分别对这两个物种尸体的基因变化分别持续追踪了 2 天和 4 天。

起初，研究人员假设动物死后不久基因的运作会关闭，就像没了汽油的汽车配件一样无法运转。而他们却发现了许多基因却是开足了马力在运转。但这些基因大部分只在动物死后前 24 个小时增强了活动，然后逐渐停止。但在鱼类中一些基因能在死后 4 天内保持活跃状态。

这些在死后任运转的基因有许多是在紧急情况下十分有用，比如引起炎症反应的基因、启动免疫系统的基因、缓和外界压力的基因。

还有其他基因则更令人惊奇。

“让人惊得掉下巴的是，发育相关的基因竟在死后开启。” Noble 说。这些基因通常是帮助胚胎塑形的，但是人出生之后则不需要它们了。研究人员说，这种死后基因苏醒可能解释是刚死亡的尸体中，细胞环境与胚胎中的环境类似。

该研究还发现有些能够促进癌症进程的基因也会在死后变得更加活跃。Noble 表示，这个结果可以解释为什么移植刚过世者的器官会有较高的患癌风险。

“这是一项少有的研究。” 俄勒冈州太平洋大学的分子药理学家 Ashim Malhotra 说。他此前没有参与这项研究。“理解人死后器官发生了什么非常重要，特别对于器官移植来说。这支团队测量基因活动的方法可以用于‘预测移植质量的诊断’。”

研究者在 bioRxiv 上发表的另一文章中，Noble 和两个同事论证了测量基因活动的另一个可能的用途——即对死亡时间的准确估计。

这些结果让夏曼纳德大学的法医科学家 David Carter 印象深刻，他说道：“死亡时间对许多犯罪案件的调查意义重大，但遗憾的是我们并不擅长做这个。”

目前死亡时间估计经常依赖于尸体以外的证据，比如受害者手机上最后一通电话或短讯。

但现在，Noble 和他的同事以及 Carter 表示，一个有潜力死亡调查协助技术已然建成。

不过，不管是哪个基因在死亡后开启，都不会 让小鼠或斑马鱼收益（或者你对谋杀小鼠者深恶痛疾？）。这些研究人员观察到的基因活动模式，可能代表了维持器官功能的复杂基因交互网络停止工作时的状态。比如有些基因可能会开启（因为平时使它们沉默的基因关闭了）。根据这些变化，实验研究也许能够对这些基因网络得出更多的了解，Noble 说道——

“而这项研究的标题即是——我们可能从死亡中得到大量生命的信息”（生物谷 Bioon.com）

此前，国际癌症基因组联盟（International Cancer Genome Consortium）向科学界公布了超过1万个癌症基因组的数据，利用这些数据科学家们就能够更好地从基因方面入手来了解癌症的发生及进展机制，这就为后期研究人员开发治疗多种癌症的新型靶向疗法提供了新的思路。

近年来，科学家们一直在深入进行癌症基因组学等相关研究，他们希望通过深入剖析能够鉴别出引发癌症的根本原因，那么如今在癌症基因组学相关领域的研究中研究人员都得了哪些成果呢？本文中小编对此进行了整理，分享给各位！

【1】PLoS Med：癌症基因组的延续：三阴性乳腺癌和癌症免疫疗法

doi：10.1371/journal.pmed.1002193

近日，一项刊登于国际杂志PLoS Medicine上的研究报告中，来自耶鲁大学的研究人员通过研究描述了三阴性乳腺癌的一种新亚型，相比其它难以治疗的疾病而言，这种类型的乳腺癌可能更容易进行治疗。

之所以称之为三阴性乳腺癌是因为这种乳腺癌缺少了一些和靶向性疗法反应相关的分子特性，文章中，研究者Hatzis及其同事对那些对细胞毒性化疗方法反应敏感性较好或较差的患者进行研究，对来自患者机体的肿瘤进行分析，同时研究者还通过全外显子组测序技术对29个病例进行研究，并且在后期患者的研究中证实了他们的研究结果。

研究者指出，携带新鉴别出的BRCA缺失的亚型患者往往会因为化疗而变得生存较好，但患者同时会承担高负担的突变以及新抗原的产生，而这些都会被免疫系统靶向作用，基于相关的研究发现，研究者表示，免疫疗法或许都能在BRCA缺失的三阴性乳腺癌患者机体中进行试验。

【2】Cell：全面解析大规模癌症基因组

doi：10.1016/j.cell.2014.09.050

来自癌症基因组图谱研究网络(The Cancer Genome Atlas Research Network， TCGA)的研究人员针对甲状腺癌（thyroid cancer）进行了综合分析，鉴别出了一些侵袭性肿瘤的标记物，这有可能为给予个别患者适当的治疗方法提供了更好的靶点。

研究结果表明，有可能可以基于一些遗传标记物将这一疾病进行重新分类，推动甲状腺癌更多地受益于精准施药。

“对于甲状腺癌基因组景观的这一认识将改进它的分类，改善分子诊断。这将帮助我们将那些需要积极治疗的患者与肿瘤不太可能会生长或扩散的患者区分开来，”密歇根大学医学院病理学教授Thomas J. Giordano博士说。

【3】Nature：揭示癌症基因组启动子突变数量显著增加机制

doi：10.1038/nature17437

在一项新的研究中，来自澳大利亚新南威尔士大学（UNSW）的研究人员发现DNA修复在我们的基因组的重要区域受到损伤，从而对人体修复DNA损伤的能力提供新的认识。

修复诸如紫外线辐射和香烟烟雾之类的能够导致突变的环境因素对DNA造成的损伤是阻止我们的细胞发生癌变的一种基本过程。

在这项研究中，研究人员分析了来自14种癌症类型的1161种肿瘤样品的2千万多个DNA突变。他们发现在许多癌症类型中，尤其是皮肤癌，发生在被称作“基因启动子”的基因组区域中的DNA突变数量特别高。重要的是，这些DNA序列控制着基因如何表达，而这又会决定细胞的类型和功能。相关研究结果于2016年4月13日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Differential DNA repair underlies mutation hotspots at active promoters in cancer genomes”。

【4】Nature：癌前基因组图谱计划或将开启 科学家将实现对肿瘤实时追踪

新闻阅读：Hunt for cancer ‘tipping point’ heats up

目前对成千上万个癌症基因组测序的全球数据库正在不断膨胀，有些科学家就认为，我们应当将目光转移到研究“青春期”时期肿瘤的DNA，即在肿瘤癌变之前对其进行深入研究。近日在华盛顿举办的美国癌症研究协会年度会议（AACR）上，研究人员就讨论了如何对癌变前期病变组织的基因组进行测序，而这些组织的异常生长有时就会进展成为成熟的癌症，相关研究结果就能够帮助研究人员确定合适的治疗方法，并且帮助开发一些新型疗法来阻断癌症发生恶性病变。

来自约翰霍普金斯大学的研究人员Elizabeth Jaffee表示，这项研究计划已经列入到了未来癌症研究计划清单几乎最顶端的位置上了，这也是我们开始对癌症研究领域进行完全研究的一项计划。当然这个想法还是下一个癌症“大科学”研究项目中的一个计划，同时该计划还能够借鉴癌症基因组图谱计划的研究策略。

但这种新型的癌前基因组图谱计划将会随着时间推移对癌症的进展进行研究，从理论上来讲其包含了相同肿瘤组织发展过程中的多个“快照”信息，研究人员也能够以此来确定什么样的改变会使得肿瘤越过临界点而恶性发展。

【5】Nature：揭示出胰腺神经内分泌肿瘤的全基因组图谱

doi：10.1038/nature21063

在一项新的研究中，来自意大利、英国、澳大利亚、中国和美国的研究人员揭示出正常情形下与乳腺癌、结肠癌和卵巢癌相关联的基因变化也能够促进一种罕见的胰腺癌产生。相关研究结果于2017年2月15日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Whole-genome landscape of pancreatic neuroendocrine tumours”。

这些研究人员发现每5名胰腺神经内分泌肿瘤（pancreatic neuroendocrine tumour， PanNET）病人就多达1人具有明显的癌症遗传易患性，即便这些患者没有这种疾病的家族史。

这些发现有望让人们有朝一日能够鉴定出有风险患上这种癌症的人、有风险患上这种疾病恶性形式的人，以及哪些人可能对当前的或新的靶向疗法作出反应。

【6】Nat Commun：全基因组关联性研究或助力前列腺癌PSA筛查技术重夺“霸主”地位

doi：10.1038/ncomms14248

来自加州大学旧金山分校和凯萨医疗机构的研究人员近日通过研究在健康男性机体中鉴别出了正常前列腺特异抗原（PSA）水平的遗传预测子，相关研究刊登于国际杂志Nature Communications上，该研究或能帮助改善基于PSA的前列腺癌筛查测试技术的准确性。

最近，被认为能够作为癌症早期检测典范的前列腺癌筛查PSA检测技术能够改善前列腺癌患者的预后，但在过去5年里，一系列研究表明，PSA检测技术似乎灵敏度不够，频繁的假阳性结果往往会导致过多不必要的医疗程序，而且假阴性结果也会给男性一种虚假的安全感；2012年，PSA检测技术被美国预防工作小组评为D级，而且这种检测手段也不再被一些保险公司所覆盖。

研究者John Witte博士指出，在过去几年里，PSA筛查越来越不再流行了，而且该技术的使用率不断下降，前列腺癌患者诊断的数量也开始下降；让很多人不安的是，被诊断的部分患者还会在后期阶段进行疾病诊断，从而就使得患者不再可能进行成功治疗了。当前PSA测试的一个主要问题就是对男性机体中产生的不同水平的蛋白质进行一刀切的方法来进行检测；本文研究中，研究人员利用新型的全基因组关联性研究对此进行分析，结果表明，通过重新考虑影响不同男性产生PSA水平的遗传突变，或许就能够使得PSA测试重新获得其在癌症预防领域的地位。

【7】Nature：鉴定出宫颈癌的新的基因组特征

doi： 10.1038/nature21386

在一项新的研究中，来自癌症基因组图谱研究网络（The Cancer Genome Atlas Research Network， TCGA）的研究人员鉴定出宫颈癌的新的基因组特征和分子特征。这将有助于对这种疾病进行分型，并且可能有助开发出最适合每名宫颈癌病人的靶向疗法。他们对178种原发性宫颈癌的基因组进行完整的分析，结果发现70%以上的宫颈瘤在一到两种重要的细胞信号通路中发生基因组变化。令人意外的是，他们也发现一小部分宫颈瘤并不表现出人乳头瘤病毒（HPV）感染的证据。相关研究结果于2017年1月23日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Integrated genomic and molecular characterization of cervical cancer”。

在全世界，每年有50多万新发宫颈癌病例和25多万宫颈癌死亡病例。美国国家癌症研究所代理主任Douglas Lowy博士说，“绝大多数宫颈癌病例是由致癌性HPV持续感染所导致的。多年来，已有有效地抵抗大多数致癌性HPV类型的预防性疫苗面世，接种它们有长期的潜力来降低宫颈癌病例数量。”

Lowy博士注意到，“然而，大多数在未来的几十年内患上宫颈癌的女性已超过推荐进行接种疫苗的年龄，因而将不会获得这种疫苗的保护。因此，宫颈癌仍然是一种急需有效疗法的疾病，而且除了HPV的基因之外，这项最新的TCGA分析可能有助在发现靶向宫颈癌基因组的重要序列元件的药物中取得突破性进展。”

【8】Nat Med：利用CRISPR-Cas9进行全基因组筛选找到胰腺肿瘤弱点

doi：10.1038/nm.4219

在科学家们建立了CRISPR-Cas9基因编辑技术之后，该技术得到了广泛利用。一些研究利用CRISPR-Cas9基因编辑工具进行基因筛选，在癌细胞内找到了一些可以用于开发潜在治疗方法的基因弱点。

最近，来自加拿大多伦多大学的研究人员在RNF43突变的胰腺导管腺癌（PDAC）细胞中进行了全基因组范围的CRISPR-Cas9筛选，并找到了可以用于治疗该类型癌症的潜在抗体药物。这种类型的PDAC依赖Wnt信号进行增殖。

在这项研究中，研究人员通过筛选发现一个有FZD5参与的Wnt信号通路对于携带RNF突变的PDAC细胞的增殖有重要作用，FZD5是人类基因组编码的10个Frizzled受体中的一个。研究结果表明该Wnt受体的表达水平存在背景依赖性特征。研究人员利用一组重组抗体检测FZD蛋白的表达，证实FZD5的功能特征无法通过蛋白表达情况来解释。

【9】Nature多篇亮点研究揭示膀胱肿瘤基因组突变中DNA修复及损伤的关键角色

doi：10.1038/nature12965

在过去几十年里，全世界的科学家们都在对癌细胞的基因组进行全方位解析，试图揭开驱动肿瘤生长的基因密码；随着对成千上万个在肿瘤细胞DNA中积累的基因突变进行精确分析，研究人员如今发现的致癌基因的数量越来越多了；近日科学家们就将研究目光转移到了其它关键问题上，即什么样的生物学过程会引发DNA发生突变？

来自麻省总医院的研究者Gad Getz说道，我们在患者肿瘤中发现的突变是一种融合形式，即是细胞中多个不同过程遗留下来的基因“遗骸”，我们并不知道什么过程是预先发生的，但利用复杂的计算机模型，我们就揭开了其中的机制，同时揭示了不同癌症发生的生物学机制，以及如何有效治疗癌症。

发表在Nature Genetics杂志上的一篇研究报告中，研究者Getz及其同事报道了他们对大约300个尿路上皮肿瘤的深度分析结果，尿路上皮肿瘤是一种膀胱癌，其每年影响着全球接近15万人的健康；文章中研究者揭示了一种已知DNA修复过程—核苷切除修复的新型角色，同时研究者还首次阐明了烟草在癌症发生中的基因组证据。

【10】PNAS：癌症基因组的“暗物质”或可诱发机体免疫反应

doi：10.1073/pnas.1517584112

近日，一项刊登在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究论文中，来自美国西奈山伊坎医学院(Icahn School of Medicine)的研究人员通过研究发现，癌细胞中的一类非编码RNA分子可以刺激引发机体免疫反应，这类非编码RNA分子具有和病原体类似的特性，由于其在癌症中可以表达并被放大，因此机体中所产生免疫反应或许就会影响癌症的发展。

这项研究开始于对基因组中暗物质的研究，基因组的暗物质是一类卫星DNA，其可以产生大量的非编码RNA（ncRNA），这类RNA分子并不会产生蛋白质，但却具有重要的调节作用；Benjamin Greenbaum博士指出，我们在人类和小鼠的癌细胞中发现了大量的ncRNAs，这些RNA分子存在于机体的垃圾DNA区域，在过去5年里，科学家们慢慢开始研究发现ncRNAs或许也具有重要的作用。

癌症似乎可以利用这些ncRNAs来刺激机体免疫反应，从而促进肿瘤的生长和生存，但研究者目前并不知道ncRNAs的具体功能；未来研究中或许会对这类分子进行定义，认为其可以帮助癌症发展，当然ncRNAs分子也可以被靶向作用来抑制其它分子或者利用ncRNAs作为标志物来理解癌症的进展。（基因宝jiyinbao.com）

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