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用脫氨酶測序破譯DNA表觀遺傳密碼 打破數十年局限
2018-10-10 09:28:19 來源: 科技日報
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  美國賓夕法尼亞大學研究人員開發出一種破譯DNA表觀遺傳密碼的新方法,利用DNA脫氨酶進行基因測序。他們8日在《自然·生物技術》雜志上發表論文稱,新測序方法克服了沿用數十年的亞硫酸氫鹽測序法的局限,將有助于更深入理解腫瘤生成等復雜生物過程。

  表觀遺傳指的是在基因核苷酸序列不發生改變的情況下,基因表達的可遺傳變化。對于表觀遺傳密碼的分析,有助于更好地理解和診斷包括癌症在內的一係列疾病,因而成為醫學研究的一個重要方向。

  在過去幾十年裏,用來破譯表觀遺傳密碼的主要方法依賴于一種叫做亞硫酸氫鹽的化學物質。但以此種物質為基礎的測序方法雖然有用,卻也有不少局限,其中最重要一點是,亞硫酸氫鹽會破壞它接觸到的大部分DNA,經其修飾後能夠留下的測序材料會很少。

  此次,賓夕法尼亞大學開發的新方法則有效克服了上述局限。研究人員引入了一種被稱為載脂蛋白信使RNA編輯酶催化多肽(APOBEC)的脫氨酶,這種DNA脫氨酶可以有效區分胞嘧啶修飾狀態,其所能達到的效果與使用亞硫酸氫鹽相似,但不會損傷DNA。

  研究表明,使用新方法測定一種神經元的表觀遺傳密碼,所需的DNA輸入要比使用亞硫酸氫鹽測序法少很多,只有後者的千分之一。過去有些表觀基因組研究由于樣本稀缺很難開展,測序所需DNA輸入大幅降低,意味著測序適用范圍的擴大,將有助于推動這類研究。

  研究人員表示,新方法克服了以亞硫酸氫鹽為基礎的測序方法的許多局限,擴大了表觀基因組分析的范圍,提供了研究表觀遺傳密碼的新手段,這對于更深入理解神經係統發展、腫瘤生成等復雜的生物過程具有重要意義。

  總編輯圈點

  基因測序的成本曾經高上天,以至于20年前測序人類全基因組是一項全球工程。沒想到它降價比電腦芯片更快,現在一個普通消費者也可以掏幾百塊人民幣,測出自己最關鍵的上百個基因型。此次的新方法更避免了破壞遺傳物質,這對測序古生物和古人類樣本特別有用。(記者劉海英)

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【糾錯】 責任編輯: 張樵蘇
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