功能基因组学

功能基因组学功能基因组学 最新进展最新进展 1 American Journal of Human Genetics， 2008.09.011， Terry Vrijenhoek, Roel A. Ophoff, Joris A. Veltman Recurrent CNVs Disrupt Three Candidate Genes in Schizophrenia Patients 加州大学洛杉矶分校 发现了可能导致 精神分裂症 的 3个新候选基因 3种基因的拷贝数突变 CNVs （ copy-number variants ）与脑部功能有关，增加患有精神分裂症的 几率 MYT1L, CTNND2, ASTN2 精神分裂症的新候选基因 2 Nature Genetics， 2008.11， James D McKay， Paul Brennan Lung cancer susceptibility locus at 5p15.33 18个国家科学家参与， 6000名肺癌患者和 9000名非肺癌患者 第五条染色体上的两种基因 TERT和 CRR9的 变异可能使患肺癌的几率增加高达 60% 基因变异可能增加患肺癌几率 3 PLoS Genetics ， 2008.10， Sonia Davila， Mark Seielstad Genetic Association and Expression Studies Indicate a Role of Toll-Like Receptor 8 in Pulmonary Tuberculosis 与结核病易感性有关的基因，男性比女性更易感染结 核病 全球约有 1/3的人感染了结核分支杆菌，但仅 5%10%的人得结核病。推测可能是与宿主免疫应答 相关的 免疫基因 发生了变异。 结核病易感基因 4 印尼的 375个肺结核病人和 387个对照组的 18个基因 之间的差别。发现男性易感结核病与 TLR8基因的突 变有关。 俄国的 1837个肺结核病人和 1779个对照组的 TLR8 基因的变化，结果与上述一致。 TLR8基因位于 X染色体 上，男性只有一条 X染色体 。 TLR8基因的遗传变异与肺结核易感性相关。 男性 仅仅携带一条 X染色体，因此感染概率更大； 此前 TLR8基因被认为只与 病毒 有联系，该研究首次 发现它与 病菌 感染相关 识别 TLR8在结核病易感性中的作用，为科学家和临 床医学家提供了一个 干预治疗的新靶点 由于印度人与中国人的基因变异相似，因此这个发 现也同样适用中国这个世界上第二大结核病国 5 Nature Genetics， doi:10.1038/ng.240， Kaya Bilguvar， Murat Gnel Susceptibility loci for intracranial aneurysm in European and Japanese populations 耶鲁大学医学院、日本、荷兰等国科学家 扫描了 2000个患有颅内动脉瘤和 8000个健康个体的 基因组 发现了 3个 特殊的染色体片段 2q, 8q and 9p ，其上的遗传突 变显著增加脑动脉瘤的风险，从而导致 中风 。 危险基因突变数的增加会加大患脑动脉瘤的风险，携带较多 危险基因突变的个体患病风险是常人的 3倍。 提供了基础性的认识，有助于了解一些遗传和生化变化导致 了脑动脉瘤，可能在血管破裂发生前进行预防性的治疗。 特殊基因突变增加脑动脉瘤风险 6 PNAS, 2008（ 11）， Ainhoa Bilbao, Jan Rodriguez Parkitna，德国曼海姆精神卫生研究中心 Loss of the Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase type IV in dopaminoceptive neurons enhances behavioral effects of cocaine CaMKIV、 CREB ( cAMP-responsive element binding protein) CaMKIV基因变异体， a single nucleotide polymorphism in the CaMKIV promoter 携带这种基因变异的人比一般人更容易对香烟和毒品上隐， 可卡因上瘾者中， 25 的人携带有这种基因 目前主要是采取 劝导或保护 的手段，使携带者抵制对可卡因 的诱惑。 希望藉此 防止 想尝试毒品的行为以及研发相关的手段。 正在 研制一种疫苗 ，携带者注射后可降低对毒品的兴奋度 一 种蛋白激酶基因变异易导致毒品上瘾 7 Science， 322( 5906) 1395 - 1399， 2008, Atul R. Chopra ， Bert W. OMalley Absence of the SRC-2 Coactivator Results in a Glycogenopathy Resembling Von Gierkes Disease 葡萄糖 -6-磷酸酶 Glucose-6-phosphatase (G6Pase) ：作用 于肝脏中磷酸化葡萄糖，使之进入血液，血流中 90%的葡萄糖 来自于此 类固醇受体 2 -SRC-2， coactivator， master regulator gene，影响 G6Pase SRC-2缺乏，磷酸化葡萄糖不能离开肝脏，就会以肝糖 glycogen的形 式留在肝脏，积累会使肝脏病变 SRC-2过多？ 糖尿病 主宰基因在血糖水平调控中起关键作用 8 PLoS Genet 2008， Christian Gieger, Ludwig Geistlinger Genetics Meets Metabolomics: A Genome-Wide Association Study of Metabolite Profiles in Human Serum Germany， Institute of Epidemiology 共扫描了 284个人的基因，发现 4个基因 FADS1、 LIPC、 SCAD和 MCAD决定人体的新陈代谢速度 新陈代谢情况的不同会导致一些人更易患上 糖尿病 之类的 疾病 饮食、锻炼、药物对不同病人产生的 结果各不相同 的 原因 个性化护理和营养 4个基因决定人体新陈代谢速度个基因决定人体新陈代谢速度 9 Environmental and Experimental Botany， 2008.12， Yuping Qiu， Diqiu Yu Over-expression of the stress-induced OsWRKY45 enhances disease resistance and drought tolerance in Arabidopsis WRKY45：水稻逆境诱导的 cDNA文库中克隆获得，有效 调控植物抗干旱和盐碱能力的转录调节基因 通常，能有效提高转基因植株对抗逆水平的基因，会降低 转基因植物的生物量，导致 产量降低 WRKY45在水稻和拟南芥中高表达，有效地提高转基因植 株 抗干旱 能力，且未引起任何转基因植物在其形态发生、 花器官发育、授粉特征、结实率及最终产量等指标没有任 何降低，相反还有 一定程度的改善 一个重要的水稻抗干旱功能基因一个重要的水稻抗干旱功能基因 10 有助心脏免受高脂饮食伤害的基因突变有助心脏免受高脂饮食伤害的基因突变 Science 2008.12 A Null Mutation in Human APOC3 Confers a Favorable Plasma Lipid Profile and Apparent Cardioprotection APOC3， Null Mutation，表达正常数量一半的 apoC-III 甘油三酸酯的水平低 higher levels of HDL-cholesterol 高密度脂蛋白 lower levels of LDL-cholesterol 不容易发生心血管性疾病 研发以 apoc-III或编码 apoc-III的基因为标靶的药物，用于 治疗心脏病 11 爱吃爱吃 “垃圾食品垃圾食品 “可能是基因变异作怪可能是基因变异作怪 NEJM： 359:2558-2566 December 11, 2008 An Obesity-Associated FTO Gene Variant and Increased Energy Intake in Children FTO基因发生变异 这类肥胖与新陈代谢率、运动量、摄食量无关 倾向于选择更不健康、更易致胖食物 健康饮食 经常运动 12 发现心房颤动和猝死致病新基因发现心房颤动和猝死致病新基因 Cell, 135, 2008. Xianqin Zhang, Shenghan Chen Mutation in Nuclear Pore Component NUP155 Leads to Atrial Fibrillation and Early Sudden Cardiac Death 五代成员 的大型房颤疾病家系进行遗传分析，七个心脏病患者 ，其中五人不到两岁发生猝死，患者体内 NUP155基因存在突 变 基因 NUP155的突变会导致房颤和猝死 NUP155编码 核孔复合物 组分 主要功能：控制遗传物质 mRNA由细胞核到细胞质的转运 控制一些重要蛋白质由细胞质到细胞核的转运。 NUP155-处于上游的位置调控基因、新的导致房颤和猝死的分子靶点 、一个全新的分子通路 对房颤和猝死进行 分子诊断 ，创立基因诊断 试剂 盒，预防房颤 和猝死 为开发 治疗 房颤和猝死等心脏病提供了新的策略和靶点 13 睡眠基因突变增加糖尿病风险睡眠基因突变增加糖尿病风险 Nature Genetics， 2008.12， Valeriya Lyssenko， Leif Groop Common variant in MTNR1B associated with increased risk of type 2 diabetes and impaired early insulin secretion 退黑激素 帮助调节睡眠模式 睡眠较少的人容易罹患 糖尿病 和 肥胖症 生理节奏紊乱的实验室小鼠则更容易体重增加 编码人体退黑激素受体的基因 MTNR1B变异 14 确定一种新抑癌基因确定一种新抑癌基因 PNAS， 2008， Zao-zhong Su， Paul B. Fisher Cloning and characterization of SARI (suppressor of AP-1, regulated by IFN) SARI递送到癌症细胞，癌细胞停止分裂并死亡 SARI expression was induced 2 h after IFN- Overexpression of SARI inhibited growth and induced apoptosis in cancer cells, but not in normal cells. SARI interacted with c-Jun via its leucine zipper, resulting in inhibition of DNA binding of activator protein (AP-1) complex and consequently AP-1- dependent gene expression. 15 Science： 2008年十大科学进展年十大科学进展 PNAS：确定一种新抑癌基因 Cell：应用 RNAi技术检测抑癌基因 Nature：美科学家首次测序癌症患者基因组 Nature Genetics：特殊基因突变增加脑动脉瘤风险 Nature Genetics：基因变异可能增加患肺癌几率 Nature：发现促使肺癌发生的 26个基因 Nature Genetics：两种与皮肤基细胞癌相关新变异 JAMA：基因变异与结肠直肠癌风险降低有关联 CCR：汉族女性乳腺癌基因易感性研究新进展 JAMA：候选基因多态性与肿瘤遗传易感性的分析 BJC：科学家鉴别出儿童脑癌基因 Nature：与儿童神经母细胞瘤相关的变异 16 Nature Genetics：普通基因变异增加乳腺癌风险 基因差异致男性更易患肝癌 Science：发现易患结直肠癌的遗传因子 Cancer Cell：两种基因活跃会帮助癌细胞扩散 AJHG：乳腺癌易感性的遗传学新发现 Nature Genetics：肤色基因与癌症易感性有关 Cell：寻找癌症相关基因的新方法 Cancer Research：发现乳腺癌致病基因 Nature Genetics ：可诱发乳腺癌的变异基因 台湾研究团队找到肝癌关键基因 nature：基因影响肺癌的迄今最有力证据 Genomics： NPM1变异可作为临床癌症诊断指示 Nature Genetics：首个种族特异性结肠癌基因变异确定 AJHG：研究发现新的结直肠癌易感基因 Science：基因组大规模筛选新技术助力癌症研究 17 查明中国人肺癌易感基因查明中国人肺癌易感基因 Cancer 2008 Genetic susceptibility of lung cancer associated with common variants in the 3 untranslated regions of the adenosine triphosphate-binding cassette B1 (ABCB1) and ABCC1 candidate transporter genes for carcinogen export 复旦大学 遗传工程实验室 卢大儒 教授联合美国研究人员 中国东南部 500名肺癌患者和 517名未患肺癌者 31%患者 ABCB1基因发生变异， 27%患者 ABCC1基因发生变 异，非癌症患者中，变异分别只有 15%和 12% ABCB1和 ABCC1的作用：去除肺部致癌物质，防止吸入毒素导致肺癌 18 发现神经母细胞瘤关键基因发现神经母细胞瘤关键基因 Cancer Cell, 15(1), January 2009 Stabilization of N-Myc Is a Critical Function of Aurora A in Human Neuroblastoma 神经母细胞瘤 是一种可致命的小儿恶性肿瘤，占患 癌症而死儿童 15% ，存活率只有 40% 德国乌兹堡大学的 Martin Eilers等对 200种 基因进 行了筛查 AURKA基因产物为 MYCN的基因提供养料 MYCN基因对神经母细胞瘤生长起关键作用 发现为开发新药攻克神经母细胞瘤提供了希望 19 发现导致乳腺癌细胞扩散基因发现导致乳腺癌细胞扩散基因 Cancer Cell， Volume 1