【动物实验】-小鼠至人类基因组比较解释DNA演化

动物实验,DNA演化

中国实验动物信息网

2020-08-19

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　　此处提供的数据集对寻求了解哺乳动物调节性DNA如何进化的研究人员很有用。缺乏来自人类和小鼠之间可比的不同细胞类型的详细信息，这表明如何通过DNA成分（例如增强子和启动子（调节基因表达））调节成千上万的哺乳动物基因。研究DNA图谱的限制是有限的。

　　Jeff Vierstra和同事（这里是Mouse ENCODE项目）旨在解决小鼠基因组中编码的功能组件，已克服了这一挑战。研究人员使用了一个称为DHS或DNase I的位点，该位点通常标记基因调控区域，以绘制45种不同小鼠细胞和组织类型中小鼠调控DNA的外观图。他们将小鼠DHS图与相应的人类细胞和组织DHS图进行了比较。与受影响的基因相比，距离受影响的基因更远的DHS数量要多得多。这表明在哺乳动物的整个进化史中一直被保存的DHS，其功能可能与DHS较接近其所控制的基因不同。

　　此报告解释了为什么鼠标研究并非总是在人类中复制。更重要的是，科学家们说，他们的工作为阐明DNA调节区的功能带来了曙光。它通常是人类常见慢性疾病的遗传原因。 “老鼠和人类之间的大部分差异是由于基因活性的调节，而不是基因本身的调节。”

　　在遗传学的早期，研究人员倾向于寻找与疾病相关的单个或多个基因突变。有。但是如果没有“任务控制中心”，基因将无法在正确的时间，正确的位置产生正确数量的蛋白质。比亚说：“从糖尿病，多动症到帕金森氏症，大多数人类疾病都是由非常规基因调节引起的，这种现象变得越来越明显。”几乎所有人类基因在小鼠中都有对应的基因，但是蛋白质编码基因仅占每个基因组的1.5％。基于此，可以治愈小鼠的组合药物通常对人类无效。根据北京时间11月20日（北京时间）报道的物理组织网络，为了详细研究这些功能区域，研究团队拥有124种类型，包括脑，心脏，血液，肝脏，肾脏和皮肤。分析了小鼠细胞。组织已经收集了1000多个报告，数据库显示了基因在DNA区域中的活跃位置，特殊蛋白质与DNA的结合以及DNA复制的发生。 Takumi还发明了一种数学工具，可以比较鼠标和人体组织数据库，并识别两者之间*相似的区域。分析表明，当小鼠基因处于蛋白质生产和其他细胞内过程中时，它们与人类活动非常相似，但是当处于细胞表面活性过程中时，它们的放射性分布完全相同。显示不同的模式。

　　“这是一个具有广泛意义的发现，研究人员可以用它来研究细胞之间的通讯，免疫，心血管疾病以及其他多种疾病。”已经仔细选择了进化机制：核心细胞过程维持调控机制，而其余过程根据不同需求而变化。”

　　mouse令人惊讶的是，小鼠和人类。研究人员还通过比较小鼠细胞和组织的基因活性模式，在基因活性水平上，在小鼠和人脑基因模型中发现了小鼠大脑与小肠基因模型之间的相似性。两者之间的相似度要高得多。这意味着进化中的大多数遗传变化都发生在物种或系统级别。