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PNAS:基因大規模變異速檢技術問世

日期:2011-04-14 08:12:12

為檢測遺傳疾病、識別突變細菌和新疫苗開發開辟了一條捷徑
 
據美國物理學家組織網近日報道,馬薩諸塞大學醫學院研究人員開發出一種新的突變基因篩查技術,該技術能在同一試管中檢測出可能發生突變的每個氨基酸,并分析出每種突變對細胞造成的影響。新技術為檢測遺傳疾病、識別突變細菌和新疫苗開發開辟了一條捷徑。該研究發表在近日的美國《國家科學院院刊》(PNAS)網站上。
 
人類染色體組中每個基因都由上千個DNA(脫氧核糖核酸)密碼組成,其中一個密碼改變就可能造成嚴重疾病,如癌癥、囊性纖維化、肌肉萎縮或亨廷頓病等。同樣,病毒或細菌中一個微小突變也能產生抗藥性菌種,使常規藥物失效。即使很小的基因片段都可能有上千種變化,要系統分析它們很難。
 
通常的DNA測序是閱讀整個染色體組。而生化與分子制藥副教授丹尼爾·玻侖領導的研究小組開發出名為EMPIRIC的新技術,能在同一個試管中,精確計算并記錄細胞的上百種不同變異。
 
波爾他們使用新技術對活性面包酵母菌進行了檢測,該酵母菌基因包含9個氨基酸,同時在同一試管中檢測出這一小片基因中發生的500多種不同DNA突變。而之前的檢測技術需要做幾千次試驗,花幾年才能完成。新技術的關鍵突破在于,能在同一個試管中同時分析大量突變。
 
目前的抗藥性篩查技術要依賴偶然的突變,所以效率低下,對那些可能發生卻并未發生的突變更是無從下手。但由于病毒基因氨基酸相對較少,新技術可在同一試管中檢測出某種病毒進化出抗藥性的所有突變,將病毒整個基因組系統地篩查一遍。這為系統地鑒定抗藥性突變、開發新型療法和新疫苗提供了一條捷徑。新方法還有助于深入理解生物寄主的問題,包括環境壓力怎樣在基因層面影響了進化過程,何種突變可能造成基因疾病,如何篩查可能產生抗藥性的突變病毒等。
 
玻侖說:“雖然我們只用酵母菌細胞做了試驗,但新技術很全面,能用于任何迅速生長的細胞,還能作為一種對癌癥、病毒或細菌的基因控制手段。”

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