《Nature》重大成果采用了哪些实验技术？

　　生物通报道：6月14日《Nature》封面公布了人类遗传结构的百科全书，即DNA元素百科全书（ENCODE项目，ENCyclopedia Of DNA Elements），这一项目主要是用以识别人类基因组中的功能元素。

之前人类基因组的研究主要聚焦在基因上，ENCODE项目则主要关注于非基因序列如何构成基因组的大部分。ENCODE课题组已经完成了这一项目的“原理证明”试点阶段的工作，即对人类基因组中1%目标区域中的功能元素进行分析的工作。在昨日出版的《Nature》上公布的是人类基因组中的大多数碱基对存在于的初级转录本，包括非蛋白编码转录版本和重叠的版本。

进行ENCODE项目的是由美国国立健康研究院的人类基因组研究院（National Human Genome Research Institute，NHGRI）资助的ENCODE协会。这一协会成立于2003年的9月，计划以四年的时间识别一小部分人类基因组中的全部DNA序列的功能，虽然先导研究只是检测1%的基因组，但是科学家们希望这项工作能帮助我们了解98%的基因组。这一协会也期望建立ENCODE项目的工作方法。

在这一协会中，华盛顿大学的研究人员发挥了功不可没的作用。华盛顿大学是18家主要的数据提供研究机构之一，其余还包括耶鲁大学，斯坦福大学，Affymetrix Inc.，维吉尼亚大学，加州大学圣地亚哥分校，英国及美国的Wellcome Trust Sanger中心。华盛顿大学的研究人员也领导了一项计算机分析项目：从多协会成员中整合数据，揭示基因组功能的不同方面。

华盛顿大学基因组科学教授，ENCODE项目的负责人之一John Stamatoyannopoulos说，“ENCODE项目让我们对于人类基因组中功能信息是如何组织的有了长足的了解”，“ENCODE数据让我们第一次能想象DNA如何组装的，如何复制的，RNA如何产生的，这些又是如何进化的。”

每一个ENCODE中心都用了不同的实验方法对基因组功能序列作图，华盛顿大学由分子及生物信息学专家组成的研究小组主要通过研究细胞核内DNA如何组装作图的，来集中识别非基因DNA中功能性的元件。在这个过程中，华盛顿大学的研究人员发明了能发现基因组染色体上unfolded区域的新方法。

首先他们利用一个便宜的酶：DNaseI作为分子侦探，当将这个酶注射入一个活细胞中，DNaseI就会寻找包含功能元件的解开的染色体，通过跟踪DNaseI移动的位置，研究人员得到了一张高分辨率的，能发现成百上千基因调控序列位置的染色体结构图。

对这些调控进行分析，我们对转录，染色质的结构都有了更成熟的认识。将这些数据整合起来，尤其是就哺乳动物演化而言，可以为科学家们提供关于DNA蓝图中所编码的信息是怎样被转化成活细胞中的功能系统的新线索。Stamatoyannopoulos说，“这一计划过去四年获得了极大的突破，我们从只能对几千个DNA碱基对进行分析发展到了，能对基因组1%，也就是三千万碱基对同时进行分析”，“现在有了这些新技术，对整个基因组的分析已经是可以期望的了，从ENCODE项目延伸到整个基因组将会对我们对于常见疾病的遗传机理产生莫大的影响。”
（生物通：张迪）