Nature子刊:從RNA中讀取DNA信息的新技術
日期:2012-04-10 08:33:21
來自美國西奈山醫學院的研究人員近日來發了一種可從非DNA資源例如RNA中獲取足量DNA信息的新方法,可清楚鑒別出儲存在大型研究數據庫中的個體生物學信息。相關研究論文發表在4月8日的《自然遺傳學》(Nature Genetics)雜志上。
DNA中包含著每個活細胞發育和功能所需的遺傳指令。RNA充當信使在細胞中傳遞遺傳信使,確保組織正常功能所需的大多數細胞過程能夠被執行。
由于長期以來被視作是個體唯一的遺傳指紋,迄今為止訪問DNA信息數據庫仍受到限制和保護。然而目前有大量的RNA數據卻通過美國和歐洲的多個數據庫對公眾開放。這些數據庫包含著來自世界各地成千上萬基因組研究的數據。
在新研究中,西奈山醫學院基因與多尺度生物學研究所主任、遺傳學和基因組學系主任、基因組學教授Eric E. Schadt和西奈山醫學院遺傳學副教授Ke Hao博士開發出了一項新技術,借助于這項技術可以從RNA數據中推斷出個人的DNA信息。當前大部分的DNA和RNA研究都是以DNA序列為起點,尋找群體中個體間表達模式與DNA改變之間的關聯。新研究是首次從RNA水平來描述DNA序列。
在這篇文章中,Schadt、Ke Hao以及華盛頓大學生物統計學系的Sangsoon Woo博士對來自378名歐美捐贈者的肝臟的RNA和DNA,以及來自同一群體580名接受胃分流術者的肝臟和脂肪組織的RNA和DNA進行了分析。作者發現多個基因的RNA水平與年齡、性別、體重和諸如糖尿病、心臟病等疾病的其他風險因子相關,此外,它們還與許多情況下個體獨特的DNA改變相關。
研究人員采用一種算法將基因表達模式與基因組中1000個單DNA堿基位點的變異對應起來。這是首次運用整合生物學檢測多層面的DNA和RNA數據由此更好地了解RNA的指定層面。
Schadt 說:“DNA與RNA的關系就像是一組管弦樂隊和它正在演奏的樂曲。DNA(管弦樂隊)不發生改變,然而RNA的表達方式(樂曲品質)卻對應外界因素發生改變。新技術通過聆聽樂曲,推導出在管弦樂隊中有哪種樂器,通過樣本追溯RNA和調控的基因來解析發育的過程。”
Schadt 說:“通過觀測特定組織中的RNA水平,我們可以推斷出標記個體的獨特基因型條碼,通過這種途徑將個體與獲得的DNA樣本對應起來。這一信息的潛在用途具有重要意義:不僅可以從RNA中推論出基因型條碼,且還可根據某些組織的RNA水平來了解個體如年齡、性別以及疾病的特征,以及阿爾茨海默氏癥和癌癥等疾病的發病風險。”
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