据最新一期《胚胎发育》杂志报道,美国科学家通过对线虫的研究发现,与胚胎发育有关的基因数目是早先估计的两倍以上。研究人员认为,这一成果将有助于了解基因网络的结构和进化。
纽约大学、耶鲁大学和哈佛大学的研究人员使用线虫作为研究对象,是因为线虫是基因组最早被完全破译的动物。基因的表达需要借助RNA来传递信息,因此科学家借助RNA干扰法来探明每个基因的功能。
科学家重点研究了那些由线虫母体表达、然后遗传给卵细胞,并在胚胎发育的早期阶段起作用的基因。在他们所探查的部分基因组中,新发现有150个基因与胚胎发育有关。科学家认为,还有更多的基因与胚胎发育有关,其总数大约为2600个左右,其中约70%是目前已知的基因。
科学家说,这次研究使他们能从基因组的角度来宏观地认识涉及胚胎发育的基因。他们还初步研究了基因的“部分外显”,也就是同一个基因变异在不同的个体身上会显示不同结果的现象。
线虫基因组有近2万个基因,相当于人类基因组的一半。研究人员还指出,人类身上的许多基因与线虫基因相对应,而它们的功能目前还不完全清楚。在新发现的线虫基因中,有4个在人类身上有对应基因,而且多少都与疾病有关,其中2个基因的变异还可能导致肿瘤。因此,研究线虫基因会对了解人类对应基因的功能提供线索。
纽约大学、哈佛医学院和耶鲁大学的研究人员已经确定出了一些胚胎发育所需的新基因。这一发现是完全确定出胚胎发育所需的基因组部分的重要一步。这些新发现还有助于探究遗传网络的构建和进化。这项研究的相关文章刊登在最近一期的Genome Research上。
线虫是第一个完成基因组测序的动物,并且是研究胚胎发育的模型生物。由纽约大学领导的研究组对线虫的基因组进行了分析研究。利用RNA干扰技术,研究人员几乎使先前估计的胚胎发育所需的基因数量翻倍。他们研究了亲代表达的基因和被传递到卵细胞中的基因,这些基因被用于受精后最早期的发育阶段。他们发现大约有另外的150种新基因是胚胎发育所需的。因此,他们认为以后还将会发现新的基因。研究人员估计至少有2600个基因是线虫胚胎发育所需的,而且其中70%是目前未知的。
线虫胚胎形成所需的大部分基因在人类中都能找到对应物。这项对线虫的研究表明这些基因具有特定的细胞作用,并因此为研究人类的这些基因提供了重要线索。
这些新资料也使研究人员对经典的“局部外显性”(注:partial penetrance)现象在基因组水平上有了初步的了解。