人类基因组中的疾病新”“热点”

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    [生物通讯]通过比较两个人类基因组图谱，研究人员识别出100多个可能与某些疾病有关的DNA片段。

    这些人类基因组中潜在的“热点”称为“重复片段（segmental duplication）”－－即在基因组中的拷贝数不止一个的染色体片段。位于这些重复片段内的基因能够过量表达，已知一些遗传性疾病与这些基因的表达增加有关。

    为揭示人类基因组中的这些重复片段，由俄亥俄州凯斯西部保留大学（Case Western Reserve University ）的Evan E. Eichler领导的研究小组将现有人类基因组计划免费公布的数据与早先的私营公司赛莱拉基因组公司公布的人类基因组数据进行了比较。

    遗传学家们早就知道什么是基因片段重复，通过这个过程复制的DNA片段发生断裂，跑到基因组中的新位点上。有时这个片段复制过程会导致疾病，但大多数情况下，复制基因不会立即产生有害作用，最终往往是在进化过程中被修饰或“沉默”。

    这一现象对于基因测序者而言是一大挫折和挑战，这是因为设计用于匹配DNA片段的组装程序很容易被基因组中潜伏的成千上万的重复片段和近似重复片段所困扰。

    为解决这一问题，Eichler的研究小组发明了一种新运算法则来精确探查赛莱拉基因组公司使用全基因组鸟枪法测得的序列数据。

    他们的研究结果发表在8月9日期的《科学》杂志上。

    Eichler接受路透社记者采访时表示，他的研究小组能够“搜查”出145个两侧被完全一样的重复序列包围的新DNA片段。而另外识别出的24个“热点”已证明与遗传疾病有关。

    由于这145个新位点很有可能就是科学家们所称的“遗传不稳定点”，因而他们下一步进化研究这些新位点在人类疾病所扮演的角色，Eichler表示。

    “未来，我们将把研究重点放到这些新DNA区域上，确定它们是否与某些尚未找到明确病因的人类疾病有关，如孤独症和智力迟钝等。

    另一惊人的发现是：由于重复序列在基因组中是如此普遍，研究小组估计人类基因组的公共数据库中可能有多达100,000个SNP被错误识别，他们是发生变异的序列而不是真正的多态性。

    进化生物学家无疑将会对这一发现充满兴趣，因为与所有期望相反，人类基因组中的许多重复DNA片段似乎都是基因密集区。有一个理论认为，这个过程是进化的的一个主要“发动机”，即这些在生物学上过剩的“额外”基因片段能够通过引起有害作用的可能性较小的突变被修饰或“专化”。

消息来源：《科学》2002;297:1003-1007.

生物通综合编译自RETUERSHEALTH 和GENOMEWEB