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PLoS Genet:科学家深度解析基因组的“黑暗面”:内含子

来源:本站原创 2019-02-13 10:36

2019年2月13日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志PLoS Genetics上的一篇研究报告中,来自纽卡斯尔大学等机构的科学家们通过研究揭示了内含子突变与人类种群变异之间的直接关联;科学家们在基因组学研究中所面临的最大挑战之一就是揭示人类基因组的“黑暗面”所扮演的关键角色,这些区域即科学家们尚未找到携带特殊功能的基因组区域。

图片来源:CC0 Public Domain

研究者表示,内含子在基因组中所扮演的角色尤为神秘,内含子占到了几乎人类基因组的一半,其与外显子相互交替组成了基因组,而外显子则是编码蛋白质的基因组区域;这项研究中,研究人员深入分析了拷贝数变异(CNVs)如何影响内含子的功能,CNVs是基因组的变异,其会导致不同个体基因组区域的存在或缺失;研究人员利用了一种新方法来分析CNVs影响内含子的分子机制。

研究结果表明,相比基因组非编码区域而言,内含子通常丢失的频率较低,这就表明,在进化过程中有一种选择性的压力不会让内含子丢失;而内含子的丢失更倾向于排除那些携带有调节信号的内含子部分,同时其也更可能会影响有机体的功能,对这种调节性信号的分析也需要研究者深入解析细胞核的三维结构。

研究者Rico博士说道,当我们比较不同人群的基因组时,我们就能看到其与2003年科学家进行人类基因组计划的最初预期结果有很大的不同,造成这些差异的一个主要因素就是CNVs,CNV区域的不同拷贝数取决于每个个体,而且在某些个体中期变异性更高一些,CNV区域拷贝数的数量会引发人群中出现正常的表型改变以及对特定疾病的易感性。

截止到目前,很多研究都重点关注包含整个基因在内的CNV区域,而这项研究中,研究人员却发现,唯一影响内含子的CNV区域实际上也会影响基因的剂量,而且特定内含子的长度也会影响不同基因的剂量,而其中某些基因则与疾病发生有关。研究者Maria Rigau说道,通常情况下科学家们并不会重视内含子的存在,也没有人会注意到人体中有超过6000个带下不等的内含子;研究者在很大一部分基因中发现,其所携带的内含子会影响所产生的RNA的水平,而这可能与基因转录有关,同时也与多种疾病的发生直接相关。后期研究人员还将进行更为深入的研究来阐明内含子在基因组中的关键角色,以及其与多种疾病的关联。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Maria Rigau, David Juan, Alfonso Valencia, et al. Intronic CNVs and gene expression variation in human populations, PLoS Genetics (2019). DOI: 10.1371/journal.pgen.1007902

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