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Science:对人类血细胞中的所有蛋白编码基因进行全基因组转录组分析

来源:本站原创 2019-12-31 06:52

2019年12月31日讯/生物谷BIOON/---在临床和研究环境中,血液都是对人类进行分子分析的主要来源,并且是许多治疗策略的目标,这突显了需要对构成人类血液的细胞进行全面的分子图谱构建。人类蛋白质图谱计划(www.proteinatlas.org)是一个开放式数据库,旨在通过整合各种组学技术(包括基于抗体的成像)来绘制所有人类蛋白的图谱。在此之前,人类蛋白质图谱包括来自外周血单核细胞的基因表达信息,但不包括来自许多其他血细胞亚群的基因表达信息。为了提高分辨率,人们需要对血液中的细胞进行了深入表征,以提供人血细胞中基因表达的详细细节,并将它们与体内的其他组织相关联在一起。

为此,在一项新的研究中,来自瑞典卡罗林斯卡研究所等研究机构的研究人员对通过流式细胞仪分选技术分离出的18种经典免疫细胞群体进行了基于转录组学的表达分析。他们将血细胞表达谱与组织表达谱相结合在一起,包括来自外部来源的转录组学数据以扩大这个开放式数据库中包含的组织类型和大脑区域的数量。他们依据血细胞和组织中的表达特异性和分布对蛋白编码基因进行了全基因组分类。相关研究结果近期发表在Science期刊上,论文标题为“A genome-wide transcriptomic analysis of protein-coding genes in human blood cells”。
图片来自Science, 2019, doi:10.1126/science.aax9198。

这些研究人员提供了人体血细胞中所有蛋白编码基因的表达图谱,并根据人体所有主要组织和器官中所有蛋白编码基因的特异性和分布进行分类。对血细胞RNA表达谱进行全基因组分析可以鉴定出在各种免疫细胞中的表达水平上调的基因,从而确认了之前已知的蛋白标志物,而且还鉴定出新靶标以进行深入分析。有1448个蛋白编码基因在单个免疫细胞类型中大量地表达。进一步研究相应的蛋白以探索与各个细胞表型相关的生物学功能将是有趣的。

所有细胞类型富集和群体富集的基因网络图显示,许多细胞类型富集的基因存在于中性粒细胞、酸性粒细胞和浆细胞样树突细胞中,而T细胞和B细胞中的许多表达水平上调的基因在这些淋巴细胞的不同亚群中发生群体富集。为了说明这种资源的有效性,这些研究人员揭示了已知会导致人类原发性免疫缺陷的基因在细胞中的分布,并发现其中的许多基因在目前与这些疾病无关的细胞中表达,这就揭示了这种全局图谱如何帮助科学家们更好地了解特定基因在人体不同细胞和组织中的功能。

由此可见,这些研究人员对分选出的血液免疫细胞群体中的蛋白编码基因进行了全基因组范围内的转录组分析,以描述所有细胞类型中每个基因的表达水平。所有数据均作为人类蛋白质图谱(Human Protein Atlas)的一部分提供在交互式的可以开放存取的血液图谱(Blood Atlas)中,并与所有主要组织的表达谱整合在一起,以提供所有蛋白编码基因的空间分类。这允许对人类免疫细胞群体中的表达谱以及所有主要人类组织和器官中的表达谱进行全基因组探索。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Mathias Uhlen et al. A genome-wide transcriptomic analysis of protein-coding genes in human blood cells. Science, 2019, doi:10.1126/science.aax9198.
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