如何通俗地解释“人类基因敲除计划(Human Knockout Project)”的意义?
生活随笔
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如何通俗地解释“人类基因敲除计划(Human Knockout Project)”的意义?
小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.
只知道什么是基因敲除。將細(xì)胞基因組中某基因去除或使基因失去活性的技術(shù)。去除原核生物細(xì)胞、真核生物的生殖細(xì)胞、體細(xì)胞或干細(xì)胞基因組中的基因等。廣義的基因敲除包括某個(gè)或某些基因的完全敲除、部分敲除、基因調(diào)控序列的敲除以及成段基因組序列的敲除。常用同源重組的方法。敲除的基因用以觀察生物或細(xì)胞的表型變化,是研究基因功能的重要手段。人類基因敲除計(jì)劃我完全沒(méi)有聽(tīng)過(guò)。
有些人體內(nèi)可能就缺少了某些對(duì)于人體健康非常重要的基因,但是他們都非常健康,沒(méi)什么毛病,他們是健康的基因敲除個(gè)體。這些基因敲除人可以為我們提供很多生物醫(yī)藥方面的貢獻(xiàn)。目前,科學(xué)家MacArthur團(tuán)隊(duì)已開(kāi)展尋找這些健康的敲除基因人的計(jì)劃,即“人類基因敲除計(jì)劃(Human Knockout Project)”。MacArthur團(tuán)隊(duì)對(duì)健康“基因敲除人”的尋找工作源于兩個(gè)患病的小男孩。研究發(fā)現(xiàn),這兩個(gè)小男孩與他們的父母,體內(nèi)都攜帶了一對(duì)變異的ACTN3等位基因,他們的肌肉里沒(méi)有找到ACTN3蛋白,可是這對(duì)父母卻沒(méi)有問(wèn)題,非常健康。最終找到了讓這對(duì)兄弟患病的基因,不過(guò)是另外一個(gè)基因。這對(duì)患兒的父母給科學(xué)家們提供了一個(gè)非常好的例子——我們可以在日常生活中去尋找那些天然存在的“基因敲除人”,看看他們和正常基因攜帶者都有哪些區(qū)別。這些“基因敲除人”可以為我們提供很多生物醫(yī)藥方面的貢獻(xiàn)。科研人員們一直在尋找致病基因,因?yàn)檫@些基因可以當(dāng)作藥物作用的靶點(diǎn),在治療疾病時(shí)即可以抑制它們的活性,也可以想辦法恢復(fù)、代償它們的活性。隨著基因敲除人的出現(xiàn),我們又多了另外一條思路,我們還可以尋找那些缺失之后對(duì)身體健康有益的基因,這樣就可以抑制正常人體內(nèi)與此對(duì)應(yīng)的、“正常的”基因,改善人體的健康狀況。比如從事艾滋病研究的科研人員就發(fā)現(xiàn),有些人體內(nèi)就缺乏一種基因(這種基因編碼一種細(xì)胞表面蛋白),他們就對(duì)HIV病毒具有先天的抵抗力,不會(huì)染上艾滋病。這種表面蛋白現(xiàn)在已經(jīng)成為了一個(gè)非常熱門的藥物作用靶點(diǎn),為我們開(kāi)辟了另外一條抗HIV病毒的新途徑。PCSK9基因是“基因敲除人”的一種模范基因。最近開(kāi)展的一系列研究證明,PCSK9基因編碼的一種酶可能具有調(diào)控LDL脂蛋白的作用,而我們都知道LDL脂蛋白是心臟病患病的高危風(fēng)險(xiǎn)因素。科學(xué)家Hobbs和Cohen找到了一位34歲的婦女,這名婦女就是PCSK9基因完全缺失者,她體內(nèi)就不存在PCSK9蛋白,所以這名婦女的LDL水平也是被調(diào)查人群中最低的,而且她非常健康。而且在臨床實(shí)驗(yàn)中也證實(shí)了這種想法,PCSK9蛋白抑制劑早期臨床實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),這類藥物的確能夠降低血膽固醇水平,而且降低比例高達(dá)57%。PCSK9基因也因此成為了一面旗幟,證明了我們?nèi)祟惾笔Я四承┗蚍堑粫?huì)給健康帶來(lái)?yè)p害,反而會(huì)給身體帶來(lái)某些益處,是一種非常好的藥物作用靶點(diǎn)。這種健康基因敲除人的出現(xiàn)表明,很多基因并不一定是必不可少的,抑制這些基因的功能也不會(huì)帶來(lái)有害的副作用。不過(guò)在此之前,沒(méi)有人知道在人類基因組當(dāng)中有多少個(gè)類似PCSK9這樣的基因。這也是MacArthur啟動(dòng)他的調(diào)查計(jì)劃的原因。MacArthur團(tuán)隊(duì)對(duì)185名參加了人類遺傳學(xué)變異研究工作的志愿者的基因組進(jìn)行了審查,確定了一些功能缺失型突變。他們最終發(fā)現(xiàn),每個(gè)人平均都攜帶了100個(gè)左右的功能缺失基因,其中有20個(gè)左右屬于純和型缺失基因,即完全的基因敲除者。MacArthur他們這些尋找健康敲除基因的人目前正計(jì)劃擴(kuò)大搜尋范圍。他們將對(duì)更多健康人的DNA序列進(jìn)行發(fā)掘,找到更多具有潛在價(jià)值的基因,并且要看看缺失了這部分基因是否會(huì)給人帶來(lái)額外的益處,比如患上急性心梗或者高血壓病的幾率更低,抑或也能發(fā)現(xiàn)這些人的“獨(dú)特”之處等等。開(kāi)展這項(xiàng)工作最有效的手段不是大海撈針一般的在人群中進(jìn)行尋找,因?yàn)檫@種缺失基因的正常人都是非常罕見(jiàn)的。所以更有效的辦法應(yīng)該是在特定的人群中進(jìn)行搜尋,比如芬蘭人(Finns)這種從歷史角度來(lái)說(shuō)相對(duì)獨(dú)立、隔離的人群。早在4000多年前,有一小部分人來(lái)到芬蘭并定居下來(lái)。由于芬蘭人的祖先數(shù)量比較少,所以基因庫(kù)葉相對(duì)比較小,這樣功能缺失基因的比例就被無(wú)形中給放大了。科學(xué)家Palotie團(tuán)隊(duì)對(duì)3000名芬蘭人的外顯子(即編碼基因的DNA序列)序列進(jìn)行了分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),這些芬蘭人基因缺失的比例要比對(duì)照組的北歐人群高一倍。Palotie認(rèn)為,這從概念上證明了,對(duì)一個(gè)相對(duì)封閉的群體進(jìn)行搜尋更容易找到這種良性的、對(duì)身體健康具有保護(hù)作用的可缺失基因。并非所有人都認(rèn)為只應(yīng)該在健康人群中尋找可敲除基因。Lifton就認(rèn)為也可以從非正常人群(這些人可能因?yàn)槿笔Я四硞€(gè)基因而致病,或者導(dǎo)致了某種明顯的異常)中發(fā)現(xiàn)更多的藥物作用靶點(diǎn)。Lifton以一種基因?yàn)槔@是一種與神經(jīng)遞質(zhì)(neurotransmittor)合成有關(guān)的基因,如果該基因發(fā)生純和型功能缺失突變,攜帶者就會(huì)表現(xiàn)出嗜睡(narcolepsy)的癥狀。通過(guò)對(duì)該基因的研究開(kāi)發(fā)出了一種新型的安眠藥,目前該藥正在等待藥物監(jiān)管部門的審批。MacArthur也接受了這樣的意見(jiàn),他決定在他的人類基因敲除數(shù)據(jù)庫(kù)中同時(shí)收錄健康人和患者的數(shù)據(jù),而且要盡可能收集到最詳盡的臨床資料。除了收集已經(jīng)發(fā)表的,因?yàn)楣δ苋笔Щ蛑虏〉南嚓P(guān)信息之外,MacArthur的團(tuán)隊(duì)還在新建一個(gè)最新的缺失基因列表,他們?yōu)榇藢?duì)博大研究院和其他研究中心研究過(guò)的8萬(wàn)名患者和健康人的測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行了梳理。
有些人體內(nèi)可能就缺少了某些對(duì)于人體健康非常重要的基因,但是他們都非常健康,沒(méi)什么毛病,他們是健康的基因敲除個(gè)體。這些基因敲除人可以為我們提供很多生物醫(yī)藥方面的貢獻(xiàn)。目前,科學(xué)家MacArthur團(tuán)隊(duì)已開(kāi)展尋找這些健康的敲除基因人的計(jì)劃,即“人類基因敲除計(jì)劃(Human Knockout Project)”。MacArthur團(tuán)隊(duì)對(duì)健康“基因敲除人”的尋找工作源于兩個(gè)患病的小男孩。研究發(fā)現(xiàn),這兩個(gè)小男孩與他們的父母,體內(nèi)都攜帶了一對(duì)變異的ACTN3等位基因,他們的肌肉里沒(méi)有找到ACTN3蛋白,可是這對(duì)父母卻沒(méi)有問(wèn)題,非常健康。最終找到了讓這對(duì)兄弟患病的基因,不過(guò)是另外一個(gè)基因。這對(duì)患兒的父母給科學(xué)家們提供了一個(gè)非常好的例子——我們可以在日常生活中去尋找那些天然存在的“基因敲除人”,看看他們和正常基因攜帶者都有哪些區(qū)別。這些“基因敲除人”可以為我們提供很多生物醫(yī)藥方面的貢獻(xiàn)。科研人員們一直在尋找致病基因,因?yàn)檫@些基因可以當(dāng)作藥物作用的靶點(diǎn),在治療疾病時(shí)即可以抑制它們的活性,也可以想辦法恢復(fù)、代償它們的活性。隨著基因敲除人的出現(xiàn),我們又多了另外一條思路,我們還可以尋找那些缺失之后對(duì)身體健康有益的基因,這樣就可以抑制正常人體內(nèi)與此對(duì)應(yīng)的、“正常的”基因,改善人體的健康狀況。比如從事艾滋病研究的科研人員就發(fā)現(xiàn),有些人體內(nèi)就缺乏一種基因(這種基因編碼一種細(xì)胞表面蛋白),他們就對(duì)HIV病毒具有先天的抵抗力,不會(huì)染上艾滋病。這種表面蛋白現(xiàn)在已經(jīng)成為了一個(gè)非常熱門的藥物作用靶點(diǎn),為我們開(kāi)辟了另外一條抗HIV病毒的新途徑。PCSK9基因是“基因敲除人”的一種模范基因。最近開(kāi)展的一系列研究證明,PCSK9基因編碼的一種酶可能具有調(diào)控LDL脂蛋白的作用,而我們都知道LDL脂蛋白是心臟病患病的高危風(fēng)險(xiǎn)因素。科學(xué)家Hobbs和Cohen找到了一位34歲的婦女,這名婦女就是PCSK9基因完全缺失者,她體內(nèi)就不存在PCSK9蛋白,所以這名婦女的LDL水平也是被調(diào)查人群中最低的,而且她非常健康。而且在臨床實(shí)驗(yàn)中也證實(shí)了這種想法,PCSK9蛋白抑制劑早期臨床實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),這類藥物的確能夠降低血膽固醇水平,而且降低比例高達(dá)57%。PCSK9基因也因此成為了一面旗幟,證明了我們?nèi)祟惾笔Я四承┗蚍堑粫?huì)給健康帶來(lái)?yè)p害,反而會(huì)給身體帶來(lái)某些益處,是一種非常好的藥物作用靶點(diǎn)。這種健康基因敲除人的出現(xiàn)表明,很多基因并不一定是必不可少的,抑制這些基因的功能也不會(huì)帶來(lái)有害的副作用。不過(guò)在此之前,沒(méi)有人知道在人類基因組當(dāng)中有多少個(gè)類似PCSK9這樣的基因。這也是MacArthur啟動(dòng)他的調(diào)查計(jì)劃的原因。MacArthur團(tuán)隊(duì)對(duì)185名參加了人類遺傳學(xué)變異研究工作的志愿者的基因組進(jìn)行了審查,確定了一些功能缺失型突變。他們最終發(fā)現(xiàn),每個(gè)人平均都攜帶了100個(gè)左右的功能缺失基因,其中有20個(gè)左右屬于純和型缺失基因,即完全的基因敲除者。MacArthur他們這些尋找健康敲除基因的人目前正計(jì)劃擴(kuò)大搜尋范圍。他們將對(duì)更多健康人的DNA序列進(jìn)行發(fā)掘,找到更多具有潛在價(jià)值的基因,并且要看看缺失了這部分基因是否會(huì)給人帶來(lái)額外的益處,比如患上急性心梗或者高血壓病的幾率更低,抑或也能發(fā)現(xiàn)這些人的“獨(dú)特”之處等等。開(kāi)展這項(xiàng)工作最有效的手段不是大海撈針一般的在人群中進(jìn)行尋找,因?yàn)檫@種缺失基因的正常人都是非常罕見(jiàn)的。所以更有效的辦法應(yīng)該是在特定的人群中進(jìn)行搜尋,比如芬蘭人(Finns)這種從歷史角度來(lái)說(shuō)相對(duì)獨(dú)立、隔離的人群。早在4000多年前,有一小部分人來(lái)到芬蘭并定居下來(lái)。由于芬蘭人的祖先數(shù)量比較少,所以基因庫(kù)葉相對(duì)比較小,這樣功能缺失基因的比例就被無(wú)形中給放大了。科學(xué)家Palotie團(tuán)隊(duì)對(duì)3000名芬蘭人的外顯子(即編碼基因的DNA序列)序列進(jìn)行了分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),這些芬蘭人基因缺失的比例要比對(duì)照組的北歐人群高一倍。Palotie認(rèn)為,這從概念上證明了,對(duì)一個(gè)相對(duì)封閉的群體進(jìn)行搜尋更容易找到這種良性的、對(duì)身體健康具有保護(hù)作用的可缺失基因。并非所有人都認(rèn)為只應(yīng)該在健康人群中尋找可敲除基因。Lifton就認(rèn)為也可以從非正常人群(這些人可能因?yàn)槿笔Я四硞€(gè)基因而致病,或者導(dǎo)致了某種明顯的異常)中發(fā)現(xiàn)更多的藥物作用靶點(diǎn)。Lifton以一種基因?yàn)槔@是一種與神經(jīng)遞質(zhì)(neurotransmittor)合成有關(guān)的基因,如果該基因發(fā)生純和型功能缺失突變,攜帶者就會(huì)表現(xiàn)出嗜睡(narcolepsy)的癥狀。通過(guò)對(duì)該基因的研究開(kāi)發(fā)出了一種新型的安眠藥,目前該藥正在等待藥物監(jiān)管部門的審批。MacArthur也接受了這樣的意見(jiàn),他決定在他的人類基因敲除數(shù)據(jù)庫(kù)中同時(shí)收錄健康人和患者的數(shù)據(jù),而且要盡可能收集到最詳盡的臨床資料。除了收集已經(jīng)發(fā)表的,因?yàn)楣δ苋笔Щ蛑虏〉南嚓P(guān)信息之外,MacArthur的團(tuán)隊(duì)還在新建一個(gè)最新的缺失基因列表,他們?yōu)榇藢?duì)博大研究院和其他研究中心研究過(guò)的8萬(wàn)名患者和健康人的測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行了梳理。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的如何通俗地解释“人类基因敲除计划(Human Knockout Project)”的意义?的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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