小鼠中枢神经系统的基因表达图谱

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运用细菌人造染色体（bacterial artificial chromosomes，BAC）技术，一项绘制小鼠中枢神经系统基因表现图谱的浩大工程正如火如荼地展开。

哺乳动物的中枢神经系统含有数量惊人的神经细胞；藉由细胞间复杂的连接，个别的神经细胞得以执行知觉或更高层次之脑部功能。想要透彻分析神经细胞的特性，具细胞级分辨率的基因表现图谱不可或缺。基于这个想法，美国洛克斐勒大学的科学家结合细菌人造染色体与基因转殖小鼠两项技术，以增强绿色萤光蛋白（enhanced green fluorescent protein，EGFP）基因置换特定基因序列，再系统性地分析中枢神经系统发育过程中增强绿色萤光蛋白的表现，之后将基因表现图像储存于公开数据库，不收分文地将实验结果、BAC载体及基因转殖小鼠株与所有的神经科学家共享。

2003年10月30日的自然杂志刊登了以美国洛克斐勒大学霍华休斯医学研究院 Nathaniel Heintz研究员为首的基因表现神经系统图谱（Gene Expression Nervous System Atlas，GENSAT）细菌人造染色体转殖计划（BAC Transgenic Project）的初步研究成果。在这篇报告中，他们以Chat、Gscl、Sema3b、Lhx6、Pde1c、Sema6d、P271、Drd4、Otx1、Drd2、Drd1a、Chrm4、Pdyn等基因转殖小鼠为例，说明如何应用基因图谱推断出神经细胞中特定基因前所未见的功能，同时一窥中枢神经系统发育过程的主要步骤。由于BAC基因转殖小鼠株可能携带多重复制（multiple copies）的增强绿色萤光蛋白转殖基因，所以侦测基因表现的灵敏度相对提高；然而对于一些受到动态调控（dynamically regulated）的基因，其实验结果则可能与用原位杂交技术（in situ hybridization）或免疫组织染色（immunohistochemistry）所得之结果稍有出入。为降低位置效应（position effects）对基因表现的影响，研究小组制造并比较多重独立的BAC基因转殖小鼠株，同时与其它实验室发表的文献相互印证，以期得到最准确的基因图谱。此外，BAC技术使用在大于200kb之基因上时，成功率极低，故此方法仍有其限制。

GENSAT细菌人造染色体转殖计划的研究小组希望他们的成果能够加速所有神经科学领域的研究，并刺激哺乳动物分子遗传学与中枢神经系统细胞及回路功能分析两大领域的融合。

摘自 中国科技信息