mRNA的多样性对基因分析芯片提出更高要求

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    [生物通讯]作为绘制人类基因组图谱计划的一部分，分析基因的转录体mRNA－－即携带直接合成蛋白质信息的部分，虽不太引人注意但却是一项同等重要的任务。实际上，正是mRNA传递着合成蛋白质的遗传指令，而蛋白质则是我们维持生命正常功能所必需的。通过比较基因组如何表达的编码加工过程（由DNA控制）和翻译过程（由mRNA传递），研究人员可以更好地了解基因是如何行使功能的。

    但目前基因分析的一大障碍就是实验所用探针（含有编码mRNA的DNA片断）的选择。在一篇将发表在《基因组研究》（Genome Research）杂志的文章中，由路德维格癌症研究院的Victor Jongeneel 博士领导的研究小组发现，多达一半的人类基因可编码多个具有不同末端的mRNA转录体。

    普遍认为mRNA转录体末端的变异相对较短，制备分析基因的特定检测探针如DNA芯片时可以不考虑这些末端。然而，这篇研究表明，这些变异比研究人员想象的要长（超过1000个核苷酸），并且受多重信号驱动，这就使得应用当前的技术捕捉mRNA的全部复杂性相当困难。

    “这些发现对于了解基因功能具有深刻意义。我们需要有更好的DNA芯片以满足研究基因复杂性的需要。”Jongeneel博士说。Jongeneel主管着路德维格研究院设在瑞士洛桑的信息技术办公室。

    mRNA多样性产生的基础在于不同部分的基因都能够编码mRNA，就如同通过去留一些单词可以造出不同的句子一样。用于DNA芯片检测的mRNA样品或称标签，通常来自靠近poly (A)尾巴的区域，poly (A)尾巴就是区分不同mRNA的剪接点。DNA芯片一次可以测定几千种这样的mRNA。

    但使用这部分的mRNA就会遗漏其它可能传递不同蛋白质合成指令的mRNA转录体。开始就以不完全的信息来分析基因功能，无异于断章取义。

    Jongeneel博士认为，要想弄清楚某一特定基因究竟如何表达，只研究一部分的mRNA最终得到的答案很定是不全面的。

    在这项与美国国家癌症研究院合作进行的研究中，Jongeneel的研究小组回顾了所有有关人类基因组及其对应的转录体组（transcriptome）信息的公共数据库。研究小组分析了标志mRNA结束的 poly (A)尾巴前的部分。通过详细检查人类21号染色体的一个区域，研究人员发现，mRNA末端长范围的变异至少影响了该区域一半的基因，也就是说当前推测的35,000 个人类基因中的20,000个都收到mRNA多样性的影响。

    生产DNA芯片时如能将这些变异考虑进去，芯片的精度可大大提高，最终还可能产生如何识别和作用致病蛋白的新思路。

    Jongeneel认为，基因分析时加入更多mRNA标签，会大大提高每次实验收集到的信息量，从而为基于DNA芯片的诊断方法开辟出一条新路。

    文章正式发表于7月期的《基因组研究》前，首先发表在该杂志6月12日的网络版上(www.genome.org)。路德维格癌症研究院是一家非盈利的全球性研究组织，全球共有7家设在不同国家的分支机构。有超过900名来自世界各地的科学家和员工在该组织从事着基础和临床研究工作。研究重点包括癌症遗传学和基因组学、肿瘤免疫学以及细胞生长和分化等。

生物通摘译自BIO.COM