盘点2016上半年基因组研究最受关注成果

　　

生物通报道：12年前的人类基因组测序让科学家们编写出了构成我们细胞和身体的部件——我们2万个基因的清单，然而尽管取得了这一重大的成果，我们仍然不清楚每个基因的功能，或当一些基因出错时让我们生病的机制，我们对于自身的基因组仍然缺乏了解，上半年科学家在这一领域也继续努力，取得了一些成果：

Discovery of unfixed endogenous retrovirus insertions in diverse human populations

这篇排在首位的文章告诉我们：你以为你的DNA全都是人类的DNA吗？恐怕事实并非如此。研究显示我们的DNA中属于人类的成分比科学家之前认为的还要少。科学家在人类的基因组中发现了19种不属于人类的DNA。病毒在数十万年前感染我们的祖先时，将这些基因片段留在了人类体内。

这项研究着眼于来自世界各地的人的DNA（或基因组），包括非洲——现代人类在迁徙到世界各地之前，祖先起源于那里。研究小组使用了先进的技术，把每个人的基因组的关键区域，与“参考”人类基因组进行比较。结果发现一段新的DNA——存在于所研究的2500人当中的大约50人当中，包含一整个病毒的完整的、全部的遗传图谱。它是否可以复制，我们还不知道。但是，对古病毒DNA的其他研究显示，它能影响携带者。 除了寻找这些新的片段之外，这项研究还证实了其他科学家最近几年在人类基因组中发现的17个其他病毒片段。

ScaffoldScaffolder: solving contig orientation via bidirected to directed graph reduction

美国杨百翰大学的研究人员开发出了一种新的人类基因组组装方法，并无意中发现了一种新的方法，可识别几种常见遗传病中难以捉摸的标记。

每个人在其每个细胞中都有各自基因组的2个拷贝，每个拷贝都来自亲本一方。两个拷贝的序列是相同的，但有时也有一段序列被反转，称为倒位（inversion）。

倒位往往是有生物学意义的。以前的研究已经表明，倒位和精神发育迟滞、糖尿病、癫痫，精神分裂症和自闭症之间存在一种关联。此前，检测倒位是非常困难的，但是研究人员认为，他们的方法可以显著提高这一检测过程。科学家开发新的人类基因组组装方法

Proteogenomics connects somatic mutations to signalling in breast cancer

基于来自癌症基因组图谱(TCGA)计划的数据，一个多机构科学家小组完成了首个大规模的乳腺癌“蛋白质基因组学”（proteogenomic）研究，将一些DNA突变与蛋白质信号联系到一起，并帮助确定了一些驱动癌症的基因。

这项研究提供了TCGA计划中已确定基因组学特征的77个乳腺癌肿瘤蛋白质组与磷酸化蛋白质组（phosphoproteome）景观的广泛信息。尽管TCGA生成了癌症体细胞突变的广泛目录，当前尚不清楚其中许多突变对细胞功能或患者结局的影响。此外，并非所有的突变基因都是真正的癌症“驱动者”——一些仅仅是功能影响很小的“乘客”突变。一些突变被发现存在于遭到删除的极大的DNA区域内或是在额外的拷贝中，因此通过研究它们的蛋白质产物活性来筛选出候选基因列表，可以帮助确定治疗靶点。

在这项研究中，研究人员利用精确的高分辨率质谱法分析了乳腺肿瘤，这一技术扩大基因组的覆盖范围超过了传统基于抗体的方法。这使得他们能够扩展研究努力，量化了超过12,000个蛋白质和33,000个磷酸化位点——一个极深的覆盖水平。大规模癌症蛋白质基因组学研究重要成果

Design and synthesis of a minimal bacterial genome

最后这一个也是合成生物学研究领域上半年最受关注的成果之一：科学怪咖Craig Venter博士等人设计并合成了一个最小的细菌基因组，它只含有维持生命所需的基因，组成它的基因只有473个。

为了完成这一基因组，Venter博士等人进行了多项实验，最终的版本被称作为JCVI-syn3.0，包含有473个基因——这一基因组小于迄今为止自然界中存在的所有自我复制细胞的基因组。研究人员的最小基因缺乏所有的DNA修饰和限制基因，及大多数的脂蛋白编码基因。相比之下，保留了参与读取和表达基因组中遗传信息的几乎所有基因，及涉及保存跨代遗传信息的基因。

有趣地是，大约31%的JCVI-syn3.0基因尚有待发现精确的生物学功能。但其中一些基因的潜在同系物存在于其他生物体中，表明它们编码了功能有待确定的通用蛋白。这一JCVI-syn3.0平台为调查生命的核心功能提供了一个通用工具。

（生物通：张迪）