深基因组计划可能改变我们对疾病和医疗的理解

IMPC公司

出版2020年2月4日

小鼠遗传学对于理解人类疾病和医疗保健的未来至关重要

只有3-5%的DNA代码用于制造蛋白质。研究人员开始学习和理解其他95%的用途。但人类基因组的重要部分,包括编码蛋白质的大部分DNA,仍然是“黑暗的”,无法理解。这些“黑暗”基因尚未得到充分研究,因此其功能和与疾病的联系尚不清楚。这种知识的缺乏限制了医学的发展,阻碍了我们生产针对与疾病相关的蛋白质的新药,也阻碍了我们寻找新的遗传标记物来帮助早期诊断,甚至在症状开始显现之前。

年发表的一篇社论基因组生物学由5大洲15个国家的44名顶尖科学家、临床医生和学者撰写的这本书,旨在提高人们对我们对大多数基因及其产品功能的了解是多么有限的认识。这些专家正在为哺乳动物基因组中的所有基因及其功能和物理效应编目,以提高我们对疾病的理解,并使下一代疗法得以发现。

作者建议深基因组项目阐明基因组的“黑暗”部分,并提供一个数据库,列出与人类基因相关的所有小鼠基因、它们的功能及其在疾病中的作用。他们为全球小鼠遗传学研究社区提出了四个步骤,以发展和提供对基因组的更好理解,并继续改进研究人员和临床医生用于疾病研究、有效诊断、开发治疗方法和改进患者护理的现有资源。

这个第一步骤是研究小鼠基因组中产生蛋白质的部分,该部分仅占小鼠DNA的3-5%,描述哪种基因产生哪种蛋白质以及该蛋白质停止工作时会发生什么。国际小鼠表型联合会(IMPC)正致力于通过关闭每个基因,然后研究小鼠的物理和化学变化来实现这一目标。到2021年,将对9000多个小鼠基因(约占基因组的一半)进行分析,完成这项工作对于充分了解遗传学对疾病的影响至关重要。

这个第二步骤是以基因组的非编码部分为目标。这是小鼠基因组的另外95%。我们知道,非编码基因组中的DNA具有重要作用,也可以对基因的功能产生重大影响。这将有助于我们了解非编码基因组中的异常如何导致或促成疾病。

这个第三的步骤是将产生的遗传信息和知识转化为临床知识。世界各地的医生、专家、临床医生和研究人员将能够利用这些信息来研究基因在健康和疾病中的作用,并找到新的治疗靶点。

这个第四步骤是确保快速方便地访问这些信息,以便将其集成到临床决策过程中。通过简化这些小鼠模型的制作和分析,临床医生可以更容易地诊断患者,并实施有针对性的治疗,从而更有可能在患者病程早期有效。

作者强调,实现和完成这一深基因组项目需要持续的资金支持、全球合作和科学研究支持。实现这一目标可以改变生物学、医学和全球健康。

IMPC指导委员会主席Steve Brown教授和加州大学戴维斯分校Kent Lloyd教授(论文的高级作者)表示:

“这一对深入基因组项目的呼吁呼应了国际小鼠表型联合会(IMPC)的许多战略目标IMPC已经为黑暗基因组的功能及其在疾病中的作用提供了强有力的证据。我们现在迫切需要在此计划的基础上,对小鼠基因组进行更深入和更广泛的分析。”

其他信息:

鼠标模型对研究和理解人类基因组至关重要。我们与小鼠共享97%的DNA,而小鼠是一个使用基因编辑技术分析基因功能及其在疾病中作用的强大工具。由IMPC等研究中心生成的小鼠模型的开发对于我们了解人类基因变异的影响及其与疾病的关系至关重要。

这个国际小鼠表型联合会(www.mousephonotype.org)由全球20个领先的小鼠遗传中心组成。IMPC一直在开发小鼠基因组的完整功能目录,将每个基因与疾病联系起来,从而更好地了解人类群体中的遗传变异是如何导致疾病的,并确定治疗干预的新靶点。

资料来源:

Lloyd,K.C.K.,Adams,D.J.,Baynam,G。等。 深基因组计划.基因组生物学 21,18(2020年)。https://doi.org/10.1186/s13059-020-1931-9

Lloyd _ et_al-2020-基因组生物学 2020年2月3日| 595 KB

如有疑问,请联系:impccomms@mousephonotype.org

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出版2020年2月4日