近日，中国科学院北京基因组研究所于军研究员和雷红星研究员合作开展的“人类双向成对基因功能网络研究”取得阶段性进展，其研究论文“Functional Networking of Human Divergently Paired Genes (DPGs)”，于2013年10月在《PLoS ONE》杂志上发表。该文对人类双向成对基因（Divergently paired genes, DPGs）的功能网络进行了全面的分析。
DPGs又称双向表达基因，在物种和种系的进化过程中具有较高的保守性，因而被认为在基因组的组织以及功能调控上具有特殊的地位。尽管先前已有不少学者对DPGs的保守性和组织方式做出了研究，但是DPGs之间的功能关系一直没有很好地被解释。
为此，研究人员对那些可以通过功能相连的DPGs进行了全面的分析。这些DPGs具有特殊的基因组织结构，同时包括了核心的细胞功能以及环境应答相关的功能（外围功能）。
研究人员发现DPGs的基因对倾向于参与不同的信号通路，也就是说，通过一个启动子序列，可以实现同时调控两个或以上信号通路的作用。与此同时，通过与随机的基因对进行对比分析，研究人员还发现DPGs的基因对倾向于具有相同的细胞组件和分子功能。由此，研究人员依据DPGs基因对的连接关系构建了功能调控网络。
在这个调控网络中主要存在3个功能模块，其中较大的一个模块被认为与HKGs相关并参与了核心的细胞功能。同时，这个模块无论在神经组织或是非神经组织中，表达水平均具有较小的差异。基于转录组的数据，研究人员进一步指出这个模块在HIV以及其他疾病（如癌症）的致病机理中，也起到一定的作用。
基于物种和种系保守性的研究以及在不同组织和疾病中的差异调控状况，研究人员指出DPGs可能包括两类基因，一类与管家基因相关，一类与组织特异基因相关。这一新的发现对于DPGs在进化上具有较强保守性的原因提供了功能上的解释。 (生物谷Bioon.com)
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PLoS ONE doi:10.1371/journal.pone.0078896
Functional Networking of Human Divergently Paired Genes (DPGs)
Bin Xie,Dapeng Wang,Yong Duan,Jun Yu ,Hongxing Lei
Divergently paired genes (DPGs), also known as bidirectional (head-to-head positioned) genes, are conserved across species and lineages, and thus deemed to be exceptional in genomic organization and functional regulation. Despite previous investigations on the features of their conservation and gene organization, the functional relationship among DPGs in a given species and lineage has not been thoroughly clarified. Here we report a network-based comprehensive analysis on human DPGs and our results indicate that the two members of the DPGs tend to participate in different biological processes while enforcing related functions as modules. Comparing to randomly paired genes as a control, the DPG pairs have a tendency to be clustered in similar “cellular components” and involved in similar “molecular functions”. The functional network bridged by DPGs consists of three major modules. The largest module includes many house-keeping genes involved in core cellular activities. This module also shows low variation in expression in both CNS (central nervous system) and non-CNS tissues. Based on analyses of disease transcriptome data, we further suggest that this particular module may play crucial roles in HIV infection and its disease mechanism.
