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罕见病基因疗法!Moderna公司丙酸血症药物mRNA-3927获美国FDA授予快速通道资格

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罕见病基因疗法!Moderna公司丙酸血症药物mRNA-3927获美国FDA授予快速通道资格
2019年10月24日讯 /生物谷BIOON/ –Moderna是一家临床阶段的生物技术公司,致力于开发信使RNA(mRNA)疗法和疫苗,为患者创造新一代变革性药物。近日,该公司宣布,美国食品和药物管理局(FDA)已授予mRNA-3927快速通道资格(FTD),这是一款在研mRNA疗法,开发用于丙酸血症(propionic acidemia,PA)的治疗。此外,mRNA-3927还被FDA授予孤儿药资格和罕见儿科疾病资格,并被欧洲药品管理局(EMA)授予孤儿药资格。
值得一提的是,mRNA-3927是Moderna公司被授予FTD的第三个项目,同时也是被授予FTD的第二个罕见病项目。此前,FDA已授予其寨卡病毒疫苗项目mRNA-1893和甲基丙二酸血症(MMA)项目mRNA-3704的快速通道资格(FTD)。
快速通道资格(FTD)旨在加速针对严重疾病的药物开发和快速审查,以解决关键领域严重未获满足的医疗需求。实验性药物获得快速通道资格,意味着药企在研发阶段可以与FDA进行更频繁的互动,在提交上市申请后如果符合相关标准则有资格进行加速审批和优先审查,此外也有资格进行滚动审查。
罕见病基因疗法!Moderna公司丙酸血症药物mRNA-3927获美国FDA授予快速通道资格
mRNA在蛋白合成中的关键作用
丙酸血症(PA)是一种罕见的、危及生命的遗传性代谢紊乱,该病由线粒体酶丙酰辅酶A羧化酶(PCC)缺陷所致,这是一种对代谢至关重要的酶。这种缺陷会导致体内酸性物质的积聚。PA的症状通常在婴儿期表现出来,可能包括肌肉张力弱、喂养不良、呕吐和缺乏能量。更严重的健康问题也可能发生,包括心脏异常,癫痫和昏迷。重症PA患者唯一有效的治疗方法是肝脏移植,它可以替代缺乏的PCC酶。由于PCC酶的复杂性需要线粒体定位,目前还没有批准可治疗PA根本病因的疗法(包括酶替代疗法)。
mRNA-3927是一款基因疗法,旨在指导机体恢复导致丙酸血症(PA)的缺失或功能失调的蛋白质。mRNA-3927包含2个mRNA可分别编码线粒体酶丙酰辅酶A羧化酶(PCC)的α和β亚基,被封装在Moderna公司专有脂质纳米颗粒(LNP)中。mRNA-3927旨在治疗PA患者,不论患者缺失的是α还是β亚基。mRNA-3927使用了该公司抗基孔肯雅病毒抗体项目(mRNA-1944)和甲基丙二酸血症项目(mRNA-3704)相同的专有LNP配方。
Moderna公司计划在美国和欧洲启动一项开放标签、多中心、剂量递增I/II期试验,该试验主要是在PA儿科患者中开展,测试mRNA-3927多剂量递增。研究的目的是评估静脉输注mRNA-3927的安全性和耐受性,表征mRNA-3927的药代动力学特征,并通过血浆生物标记物的变化评估其药效学反应。
罕见病基因疗法!Moderna公司丙酸血症药物mRNA-3927获美国FDA授予快速通道资格
Moderna公司管线资产
Moderna公司正在推进信使RNA(mRNA)科学,为患者创造一种新的变革性药物。mRNA药物的作用是引导人体细胞产生细胞内、膜内或分泌的蛋白质,这些蛋白质具有治疗或预防作用,并有可能解决广泛的疾病。Moderna公司的平台建立在基础和应用mRNA科学、递送技术和制造的不断进步基础之上。目前,该公司正与独自以及与战略合作伙伴(包括默沙东、阿斯利康等)开发针对传染病、免疫肿瘤学、罕见疾病和心血管疾病的mRNA疗法和疫苗。(生物谷Bioon.com)
原文出处:Moderna Receives FDA Fast Track Designation for Propionic Acidemia Program (mRNA-3927) 

AJHG:新型过滤性全基因组关联性研究或能帮助研究人员有效避免研究死胡同

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2018年3月7日 讯 /生物谷BIOON/ –近日,一项刊登在国际杂志The American Journal of Human Genetics上的研究报告中,来自约翰霍普金斯大学的研究人员通过研究解决了从事全基因组关联性研究(GWAS)的科学家们所面临的难题,这些研究人员能采用新方法来战略性地筛选值得进一步研究的基因,他们希望这项策略能够帮助研究人员避免死胡同,加速多种人类疾病的研究,比如帕金森疾病、阿尔兹海默病、精神分裂症等疾病。

AJHG:新型过滤性全基因组关联性研究或能帮助研究人员有效避免研究死胡同

图片来源:www.whi.org

GWAS鉴别出的基因组区域包括了单一突变潜在影响的成百上千个基因,而从广泛的清单上选择基因来进行研究常常具有高度的推测型,研究者表示,与突变最接近的基因在受疾病影响的细胞类性中,仅有50%是具有活性的;Andy McCallion说道,目前我们可以利用GWAS来收集大量的遗传数据,但我们同时也意识到,这似乎并不能为我们提供生物学背景来帮助理解最终的研究结果。

未来使这些数据都变得有意义,研究人员就需要观察受疾病影响的细胞中的活性基因,这些基因往往能够彼此相互作用,这项研究中,研究人员重点对帕金森疾病进行了研究,在帕金森疾病患者中,其大脑的多巴胺神经元受到了明显影响,GWAS能够鉴别出基因组中的49部分都携带有和帕金森疾病相关的基因突变,利用本文这种最新策略,研究人员就能够将这些区域中数千个基因过滤剩下每个其余2个基因。

研究人员想知道,他们所发现的基因是否包含此前诱发帕金森疾病的基因,参与帕金森疾病发病的基因就会出现在显示的区域中,而这一策略几乎能够捕获所有的致病基因;然而研究人员没有捕获的其中一个基因并不在多巴胺能神经元中表达,这或许就让研究人员相信其它的基因或许对疾病发生也非常重要。

研究人员希望本文研究能够以相同的方式帮助研究帕金森疾病和其它神经性疾病发生的生物学背景,下一步他们将会去调查是否年龄、环境和疾病状态能进一步帮助他们对帕金森疾病进行深入细致的研究。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Hook PW, McClymont SA, Cannon GH, et al. Single-Cell RNA-Seq of Mouse Dopaminergic Neurons Informs Candidate Gene Selection for Sporadic Parkinson Disease. Am J Hum Genet. 2018 Mar 1;102(3):427-446. doi: 10.1016/j.ajhg.2018.02.001

《自然·通讯》:基因表达模式或可精准确定死者死亡时间

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《自然·通讯》:基因表达模式或可精准确定死者死亡时间

英国《自然·通讯》杂志近日发表的一篇遗传学论文称,欧洲科学家根据生物库的数据分析表明,死亡引起的不同组织的基因表达变化,将可用于估计死者的死亡时间。该研究认为,通过分析少量可用的组织(如肺或皮肤组织),即可精准确定死亡时间,这或将对法医鉴定产生一定影响。
人们现在已经知道,绝大多数常见的、与疾病风险有关的特定DNA序列上的变异,都是通过调控基因表达来发挥作用的,不过一直以来都未针对其开展过“大科学”分析。而基因型—组织表达(GTEx)研究项目是一个收集人类死后组织样本的生物库,该项目一直致力于调查人体多种组织内的转录本表达丰度,在不同的个体之间所存在的差异,并试图了解导致这种个体差异的遗传基础。
此次,为了解一个人死后的组织特异性基因表达变化,西班牙巴塞罗那科技研究所基因组监管中心罗德里克·古伊戈及其同事,分析了来自GTEx项目的36种不同组织的RNA测序数据。他们的研究表明,人体死亡时间会对基因表达产生影响,而且对不同的组织影响不一样。
研究团队由此开发了一种模型,根据这些组织特异性基因表达变化估计死亡时间,有望对现行方法起到补充作用。研究人员还进一步优化了模型,使之适用于法医鉴定场景。一般情况下,这种对少数可用组织的分析,将对鉴定结果产生一定影响。这也为其在法医病理学中的潜在应用设计了一种方案。(生物谷Bioon.com)

基因疗法!蓝鸟生物LentiGlobin在欧盟进入正式审查,治疗β地中海贫血

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基因疗法!蓝鸟生物LentiGlobin在欧盟进入正式审查,治疗β地中海贫血
2018年10月07日讯 /生物谷BIOON/ –美国基因治疗公司蓝鸟生物(Bluebird Bio)近日宣布,欧洲药品管理局(EMA)已受理基因疗法LentiGlobin治疗输血依赖型β地中海贫血(TDT)和非-β0/β0基因型TDT青少年及成人患者的上市许可申请(MAA)。该药是一种潜在的一次性基因疗法,可解决导致TDT的根本遗传病因,有望为TDT的临床治疗带来一场革命。此前,EMA已授予LentiGlobin加速评估资格,其审查时间将由7个月(210天)缩短至5个月(150天)。
lentiGlobin是一种治疗地中海贫血的基因疗法,通过慢病毒载体将表达正常血红蛋白β亚基的基因在体外植入到从患者体内取出的造血干细胞中,再将这些细胞输入回患者体内。在欧盟方面,EMA已授予LentiGlobin治疗TDT的孤儿药资格、快速通道资格、优先药物资格(PRIME)。在美国,FDA已授予LentiGlobin治疗TDT的孤儿药资格和突破性药物资格。
LentiGlobin MAA的提交,是基于已完成的I/II期研究Northstar(HGB-204)、正在进行的I/II期HGB-205研究以及III期Northstar-2(HGB-207)研究和长期随访研究LTF-303的数据。今年4月,来自Northstar研究和HGB-205研究的数据已发表于《新英格兰医学杂志》(NEJM),数据显示,大部分患者在接受LentiGlobin输注后随访2年或2年以上时间内无需输血,并表现出正常的血红蛋白水平。
蓝鸟生物首席医疗官David Davidson表示,患有输血依赖性β地中海贫血的患者需要频繁输血来挽救生命,但也可能导致并发症,包括由于铁超载导致的器官衰竭。此次LentiGlobin MAA被EMA受理是一个重要的里程碑,将使我们朝着为患者提供解决TDT根本病因的目标前进。(生物谷Bioon.com)

云南麻风人群遗传易感基因研究取得进展

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云南麻风人群遗传易感基因研究取得进展
麻风是一种古老的慢性传染病,由麻风分枝杆菌感染引起,主要影响患者的外周神经、皮肤及粘膜组织。患者如得不到及时治疗,可导致肢体残疾、失明或者毁容等后果,并导致严重的社会歧视。近年来的研究发现,人类的遗传背景和环境因素如营养、卫生条件等,影响麻风的遗传易感性。虽然我国于1981年在国家水平达到基本消灭麻风的目标(<1例/万人),但西南地区部分县乡仍面临着较重的负担。截至2016年底,云南省累计发现、治疗麻风病患者5万多例,年新发病人数、现症病人数约占全国的1/4,仍有44个县(市、区)未达消除麻风危害标准,占全国未达标县(市、区)数的40%,因此云南省麻风的防控形势不容乐观。
自2009年我国学者率先报道麻风全基因组关联研究以来,结合早期的麻风家系的基因组连锁研究,国内外学者已鉴定出30多个影响麻风遗传易感性的风险基因或风险位点,极大地增进了对麻风的遗传和病理机制的认识。然而,由于全基因组关联研究主要集中在常见变异方面,且报道的绝大多数风险关联位点都是非编码遗传变异,具体功能不清楚。另外,目前发现的这些风险位点,也仅能部分解释麻风的遗传易感性。更多的致病遗传标记,尤其在基因功能区域的遗传变异有待发现。
近期,中国科学院昆明动物研究所姚永刚课题组集中研究了云南地区麻风患者外显子组区域的潜在功能性变异,包括常见变异和稀有变异。研究人员采用多步富集的方式,挖掘效应明显的风险基因。首先,通过高通量的全基因外显子组测序技术和生物信息学手段,对云南文山地区有麻风家族史患者与长期暴露在麻风环境的普通人群进行分析,得到了潜在的致病遗传变异及其基因名录。在此基础之上,采用高通量的靶向基因捕获测序技术,对上述具有潜在致病变异的基因在更大的病例对照群体上进行测序分析。同时,将前人全基因组关联研究报道的麻风易感基因也纳入分析。最后,在云南玉溪地区的患者群体中进一步验证发现易感基因及其风险位点。研究发现,HIF1A基因上的一个稀有变异位点rs142179458,导致该蛋白第349位的天冬酰胺变异为天冬氨酸,可显着增加麻风患病风险。另外,研究还验证得到前人全基因组关联研究报道的LACC1基因上的错义变异rs3764147在云南地区人群中与麻风易感关联。应用一种定量描述暴露危险因素对人群致病作用大小的统计指标(人群归因分数),研究人员评价了发现的麻风易感基因在人群中的危害程度,发现HIF1A和LACC1的错义突变是麻风遗传风险的主要因素。此外,利用前人发表的麻风皮损组织转录组数据,进一步确认HIF1A和LACC1基因表达改变与麻风的相关性,发现HIF1A和LACC1基因表达水平在麻风病患者皮损组织和麻风分枝杆菌刺激的细胞中显着上调,表明HIF1A和LACC1基因在麻风病发病过程中起到积极作用。
该研究工作于4月26日在线发表在国际期刊The American Journal of Human Genetics上。昆明动物所博士王东、范宇、毕蕊和MahadevMalhi为文章的共同第一作者,昆明动物所博士张登峰和研究员姚永刚为文章共同通讯作者。该工作得到昆明医科大学附一院教授李玉叶和文山州皮肤病防治所的大力支持,受到国家自然科学基金和中科院的资助。(生物谷Bioon.com)

EMBO J:新研究揭示细胞压力恢复期间的基因微调机制

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2019年12月4日 讯 /基因宝jiyinbao.com/ –在最近一项研究中,科学家发现非编码RNA在调节压力恢复过程中具有微调基因表达的作用。 
 
当细胞暴露于热或化学胁迫下时,就会形成称为细胞核应激体的细胞器。根据研究人员发表在《EMBO》杂志上的结果,当条件恢复正常时,细胞器会促进称为“内含子(intron)”的RNA片段的保留。
 
这很重要,因为内含子保留可调节基因表达的多种生物学功能,包括应激反应,细胞分裂,学习和记忆,防止受损DNA的积累甚至肿瘤生长。
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(图片来源:Www.pixabay.com)
 
北海道大学遗传医学研究所的分子生物学家Tetsuro Hirose专门研究非编码RNA,RNA是从DNA复制而未翻译成蛋白质的分子。 Hirose和他的同事们通过关闭长的非编码RNA,从而将其从细胞中去除,进而研究了核应激体的功能。
 
结果表明,去除核应激体导致细胞在压力恢复过程中内含子的保留受到很大程度上的抑制。进一步,作者了解了核应激体如何帮助细胞从压力中恢复。
 
他们发现了以下内容:42°C的热激过程会导致SFSF剪接因子脱磷酸化,从而导致特定内含子的去除和成熟RNA分子的产生。同时,去磷酸化的SRSF被掺入核应力体中。一旦细胞恢复到人体正常的37°C温度,核应激体就会吸收一种酶来使SRSF重新磷酸化,从而将内含子的保留迅速恢复到正常水平。
 
Tetsuro Hirose说:“核应激体可能通过在细胞从压力中恢复时迅速恢复适当的内含子RNA,从而保持信使RNA的水平来微调基因表达。”需要进一步的研究以揭示热应激后内含子保留的特定作用,并了解该过程的详细机制。(生物谷Bioon.com)
原始出处:Kensuke Ninomiya, Shungo Adachi, Tohru Natsume, Junichi Iwakiri, Goro Terai, Kiyoshi Asai, Tetsuro Hirose. Lnc RNA ‐dependent nuclear stress bodies promote intron retention through SR protein phosphorylation. The EMBO Journal, 2019; DOI: 10.15252/embj.2019102729




治疗经典遗传病 bluebird基因疗法再获积极数据

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治疗经典遗传病&nbsp;bluebird基因疗法再获积极数据
近日,知名生物技术公司bluebird bio公布了一项基因疗法的最新数据。在一项治疗严重镰状红细胞病的临床试验中,其在研基因疗法取得了积极的疗效。这也在行业里引起了广泛关注。
镰状红细胞病是一类经典的遗传病,由血红蛋白的异常突变引起。在这些异常的影响下,这些血红蛋白的结构会出现错误的变化,给患者带来严重的贫血症状,并可能造成血管闭塞,引发严重的反复疼痛,甚至可能引起器官损伤,缩短寿命。除了定期输血之外,我们目前还没有能有效改善这一疾病症状的方法。
为了改善这些患者的病情,bluebird bio正在利用其LentiGlobin技术开发全新的基因疗法。具体来说,研究人员将编码具有正常功能人类β球蛋白(beta-globin)的基因引入到患者自身的造血干细胞中,并将经过改造的细胞输回到患者体内。通过这一步骤,研究人员们期望能在患者体内表达正常的血红蛋白,缓解症状。
在一项名为HGB-206的临床试验中,研究人员们进一步评估了该基因疗法的疗效与安全性。这项研究分为3组,细胞的生产工艺在每组中略有不同。其中,C组的患者使用的是经过改良的生产工艺。在6名接受了治疗的患者中,有4名的随访日期已经超过了3个月。在3个月时,他们的抗疾病蛋白HbA T87Q的水平均高于3-6 g/dL。其中,首名接受治疗的患者在6个月时,抗疾病蛋白HbA T87Q的水平已经达到了8.8 g/dL,占总血红蛋白的60%有余。
而在治疗时间最久的A组中,7名患者的随访日期均已超过2年。他们最近一次随访中,中位总血红蛋白水平为9.1 g/dL。
“C组中抗疾病HbA T87Q的水平持续增加,反映了对生产工艺进行改善后的持续积极影响。所有4名随访日期超过3个月的患者产生的HbA T87Q水平超过了30%。首名患者在6个月的随访时,已经能产生超过60%的HbA T87Q,总血红蛋白水平也达到了正常的14.2 g/dL,”bluebird bio的首席医学官David Davidson博士说道:“在早期节点,C组展现的上升趋势表明这些患者有潜力超过我们最初设定的治疗目标,即30%抗疾病蛋白HbA T87Q水平。我们将进一步与监管部门确定发展计划,并做进一步的随访。我们希望看到更高水平的HbA T87Q,也希望看到临床上的持久效果。”
“C组中的早期数据非常令人兴奋,也让我们对LentiGlobin的信心与日俱增。它有潜力为患者带来革命性的益处。这些患者的长期数据表明在LentiGlobin的治疗后,患者的抗疾病蛋白HbA T87Q水平可以维持至少两年的稳定,”HGB-206研究的主要负责人之一Julie Kanter博士说道:“对镰状红细胞病患者来说,针对根源的治疗方案很有限。LentiGlobin有潜力预防或长期显着减少与疾病相关的症状。”
正如许多行业专家所言,这一疗法的关键在于能将良好的疗效持续多久。如果能做到一次使用,终身受益,对患者的帮助无疑是巨大的。我们期待基因疗法能够给诸多遗传疾病患者带来全新的治疗方案,改变他们的生命!(生物谷Bioon.com)

中国科学家破译三个植物基因秘密

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中国科学家破译三个植物基因秘密

 

司空见惯的植物中,隐藏着无数基因“秘密”。最近,我国各地的科研人员,又分别破解了3个。3项成果来自的院校不同、植物不同,相同的是,皆为相关领域突破性进展。

破译甘蔗基因组让“甜蜜事业”变得更甜

“我们这项研究将指导甘蔗育种改良、增加含糖量,让‘甜蜜事业’变得更甜。”福建农林大学明瑞光教授在回答科技日报记者提问时表示。此前,甘蔗品种单一化问题严重,依靠扩大种植面积等传统生产方式难以维系。

国内甘蔗研究“重镇”福建农林大学宣布,该校明瑞光教授团队在国际上首次破译甘蔗基因组,这是全球首个组装到染色体水平的同源多倍体基因组,标志着全球农作物基础生物学研究取得重大突破。该成果于8日在国际顶级学术期刊《自然·遗传学》上在线发表。

C4光合途径普遍被认为是高效的光合模式,甘蔗作为全球最重要的糖能作物,近年来,巴西、法国等国都在积极开展甘蔗基因组研究,但由于甘蔗是基因组最为复杂的作物之一,又受到高多倍体和同源异源杂交品种等因素限制,均未获得突破性进展。

该研究在全世界首次破译甘蔗基因组的基础上,从甘蔗的高糖、高光合等生物学遗传特征为着手点,首次在甘蔗野生种“割手密”基因组中发现了富集抗性基因的重组区域,阐明了“割手密”作为甘蔗育种抗原的生物学基础,为甘蔗分子育种提供理论支持,对全球甘蔗的遗传改良具有里程碑贡献,从而加快甘蔗品种改良和产业发展,将产生显着的经济效益和社会效益。

“神秘基因”可让菊花少吃氮

作为中国十大传统名花和世界四大鲜切花之一,起源于中国的菊花遍布世界各地,其栽培面积和产量均位居各种花卉前列。但很多人不知道,根系发达的“喜肥植物”菊花在生长期尤其喜欢“吃氮肥”,由此造成氮肥使用过度,污染土地。有没有新品种可“少用氮肥,就可养活”?

近日,Nature子刊《园艺研究》在线发表了山东农业大学园艺科学与工程学院胡大刚、郑成淑教授和孙翠慧老师的研究成果“菊花MADS-box转录因子CmANR1调控生长素极性运输基因介导菊花根系的发育”,他们在菊花根系中发现了一种之前并不为外界知晓的“神秘基因”,后者对菊花根系吸收氮素具有强力影响,从而为培育菊花新品种提供了理论支撑。

胡大刚团队研究发现,氮素尤其是硝态氮可作为信号物质对植物根系发育起到复杂而精细的调节作用,而MADS-box转录因子CmANR1能够响应较高浓度的硝态氮。基于一系列研究,培育高氮素利用率转基因菊花新品种成为可能。

植物体内神秘“剪刀手”如何“咔咔咔”

可变剪接是生物体内普遍存在的现象,就像是生物体内一位神秘的“设计师”,会对蛋白质进行“裁剪”,从而导致生物的多样性。国际植物学权威期刊《The Plant Cell》近期在线发表了南京农业大学郑录庆教授课题组的研究成果,揭示了可变剪接在植物矿质元素代谢中的调控作用,可以控制植物营养元素的吸收和转运。

在外界环境发生重大变化时,尤其是当缺少某种植物生长必需的矿物元素时,植物体内部就会自动发起一个响应机制,可变剪接这位“设计师”变身“营养师”,对植物体内的基因进行重新设定,使它们更加适应环境的变化。

为了弄清可变剪接在这一过程中所起的作用,该研究首先对不同矿质元素缺乏条件下的水稻RNA-Seq数据进行了系统的生物信息学分析,观察发生可变剪接的基因是否调控了水稻体内的矿质元素吸收代谢。

郑录庆介绍:“植物对不同矿质元素的吸收和转运的方式途径已有过大量的报道和研究,然而面对水稻这种模式植物体内的缺素响应机制,仍有大量未知的途径亟待我们的探寻。”该研究建立了适用于分析模式作物水稻的可变剪接的系统分析方法,拓宽了人们对植物响应非生物胁迫过程的认知,为今后培育营养元素高效利用品种提供了理论依据。 (生物谷Bioon.com)

研究发现HPA轴基因影响创伤后应激障碍症状

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研究发现HPA轴基因影响创伤后应激障碍症状

 

下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴是控制包括恐惧学习在内的应激反应的主要神经内分泌系统。HPA轴功能障碍已在应激相关的精神障碍如重性抑郁障碍和创伤后应激障碍(PTSD)中被反复报道。HPA轴受一系列激素和蛋白质调控,其中FK506结合蛋白5(FKBP5)和促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)是调控HPA轴活动的两个重要因子。

HPA轴的神经遗传学研究有助于了解应激反应和应激相关障碍的神经生物学机制。尽管目前已经有一些相关研究,但是还没有系统的HPA轴基因变异与应激及应激相关障碍的遗传学研究。

为进一步了解HPA轴与人类应激和恐惧相关症状之间的关系,中国科学院心理研究所心理健康重点实验室王力研究组与遗传与生物医学信息学研究中心副研究员张昆林合作,在1132例中国地震幸存者(女性772例,男性360例)中对3个HPA轴基因(FKBP5、CRHR1和CRHR2)的8个单核苷酸多态性(SNPs)进行了基因分型。根据DSM-5 PTSD临床症状的七维混合模型计算PTSD的总体和各症状簇的严重程度。进一步从主效应、基因环境交互(G×E)和基因-基因交互(G×G)的角度系统研究HPA轴基因多态性与创伤后应激障碍症状的关系。

研究结果表明,CRHR2单核苷酸多态性rs2267715的主效应与PTSD的总体严重程度(P=0.0035)和除精神痛苦性唤起外的所有PTSD症状簇(P值在0.0011~0.048之间)相关。在女性中,FKBP5(rs3800373×创伤暴露)的基因-环境交互作用(G×E)与PTSD总体严重程度(P=0.038)、外化行为、焦虑性唤起和精神痛苦性唤起症状相关(P值在0.014~0.028之间);CRHR1(rs4458044×创伤暴露)的G×E效应与焦虑性唤起症状相关(P=0.016)。在男性中,FKBP5-CRRH1(rs9470080×rs4458044)的基因-基因相互作用(G×G)与PTSD总体严重程度(P=0.0091)、闯入、负性情绪、外化行为和焦虑性唤起有关(P值在0.012~0.049之间)。

总体而言,HPA轴基因遗传多态性的主效应、G×E和G×G效应与PTSD的总体严重程度和症状簇相关。该研究系统地揭示了HPA轴的一些遗传结构与应激和恐惧反应的关系,并为HPA轴在应激和/或恐惧相关疾病中的神经生物学机制提供了新的视角。(生物谷Bioon.com)

 

六倍体小麦基因测序完成

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六倍体小麦基因测序完成

 

一本小麦基因组学“字典”就此诞生了。

8月17日,《科学》在线发布了一项历时13年的研究:完整版六倍体小麦“中国春”的基因组图谱。这一成果由国际小麦基因组测序联盟(IWGSC)牵头,署名作者来自20余个国家的70多家机构。

这本“字典”能干吗?小麦倒不倒伏、耐不耐旱、种子是大还是小、营养价值高不高,可都和它有关。

西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室教授、2005年加入此项研究的宋卫宁告诉《中国科学报》记者,“就像破解人类基因密码一样,有了小麦的基因组图谱,小麦的育种、遗传研究就能向前推进一大步。”

不过,在众多主要农作物里,小麦的完整基因图谱,可谓“千呼万唤始出来”。作为典型的异源多倍体,小麦基因组由3套不同的基因组构成,其体量是人类基因组的5倍、水稻的40倍,破译难度巨大。

同时,小麦基因组内的重复序列含量特高,有媒体戏称相关研究面临的是“噩梦般的挑战”。

IWGSC主席、澳大利亚墨尔本大学的研究者Rudi appels曾公开表示,做小麦基因组测序,就如同“攀登珠穆朗玛峰”。

但“珠峰”并非高不可攀。在此之前,已有不少国家的研究者在小麦基因上“做出文章”,筑起一个又一个里程碑。

2008年,来自法国农科院的研究团队发布了小麦染色体中最大的一条——3B染色体的物理图谱;2013 年,中科院遗传发育所和中国农科院作物所分别完成小麦祖先A和D基因组草图;2017年,IWGSC宣布小麦品系“中国春”染色体物理图谱构建完成……

宋卫宁告诉记者,早期许多科学家认为,小麦基因组测序在技术层面难以实现。但不断涌现的研究突破,让更多科学家看到希望,小麦全基因组图谱的前景也逐渐明朗起来。

不过,小麦基因组体量尤其大、重复序列含量高,必须采用“分而治之”的策略。“我们采取的技术路线是,分离染色体—建立BAC(细菌人工染色体)文库—构建物理图谱—测序。”宋卫宁说。

首先将所有染色体依照大小、长短统一进行分离。小麦的21条染色体共分为三组,名为A组、B组和D组,每组内含有7条染色体,依照数字编码为1A、2A、3A等,每条染色体还可拆分为长臂和短臂。

染色体最初的分离与BAC文库的构建,由捷克的研究团队负责,之后由IWGSC协调委员会牵头,各国成员依照自身条件“一段段认领”,分头完成后续的物理图谱构建和BAC测序。

宋卫宁实验室负责的是小麦染色体7D中的长臂。目前能够确定这条染色体的许多区间与小麦产量、种子大小、能否抵抗锈病等性状有密切关联。

“这是目前六倍体小麦最完整的基因组图谱了。”9年间带领团队完成任务的宋卫宁语气略带激动,“有了这本‘参考书’,从前做不出来的实验,现在就有可能做出来了,之前研究过的,还可以继续做得更通透。未来我们还可以研究小麦的进化,探讨基因序列与生存环境的关系,更有效率地加快小麦育种进程。”(生物谷Bioon.com)

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