細胞周期的推進很大程度上依賴于周期性基因表達。王澤峰(Zefeng Wang)研究員領(lǐng)導北卡羅來納大學的研究團隊,繪制了細胞周期的高分辨率轉(zhuǎn)錄組圖譜,揭示了周期性基因與癌癥之間的新關(guān)聯(lián)。這項重要的研究成果于七月一日發(fā)表在Cell Research雜志上。王澤峰研究員2015年將實驗室移到中國上海,現(xiàn)擔任中科院上海生命科學研究院計算生物學研究所的所長。
研究人員在兩個連續(xù)的細胞周期中對人類細胞進行RNA測序,鑒定了一千多個周期性表達的mRNA、非編碼RNA和假基因。研究顯示,這些周期性轉(zhuǎn)錄本主要集中在與DNA代謝、有絲分裂和DNA損傷應(yīng)答有關(guān)的功能上,它們的編碼基因很可能就是細胞周期的調(diào)控者。
研究人員基于自己選出的周期性基因建立了一套“有絲分裂特征(mitotic trait)”,以便根據(jù)樣本與細胞周期階段的轉(zhuǎn)錄組相似性對原發(fā)瘤和正常組織進行分類。他們分析了癌癥基因組圖譜TCGA和其他數(shù)據(jù)庫的四千多個腫瘤樣本,證實“有絲分裂特征”與遺傳改變、腫瘤類型和患者生存狀況有顯著的關(guān)聯(lián)。
研究人員還定義了67個核心基因,這些基因在多種細胞中均有很強的周期性表達。研究表明,核心基因編碼了蛋白質(zhì)互作的主要樞紐,是細胞周期向前推進所必需的。核心基因還具有*的染色質(zhì)特征,包括CTCF/RAD21結(jié)合和H3K36me3增多。在子宮癌和腎癌中,這種染色質(zhì)特征的缺失與核心基因表達水平改變有關(guān)。
前不久,Scripps研究所(TSRI)、加州大學圣地亞哥分校UCSD和Illumina公司的科學家們利用單核RNA測序技術(shù),完成了單神經(jīng)元轉(zhuǎn)錄組的大規(guī)模評估。這一壯舉于六月二十四日發(fā)表在Science雜志上,為人們揭示了大腦皮層神經(jīng)元的驚人多樣性。
RNA測序可以檢測人類和其他生物的基因表達情況。zui近這一方法在生物科學和醫(yī)學研究中非常流行,而且正在逐漸走向臨床應(yīng)用。RNA測序究竟有多可靠呢?由美國FDA牽頭的測序質(zhì)量控制(SEQC)項目對RNA測序的準確性、可重現(xiàn)性和信息含量進行了綜合性評估。研究人員用RNA參照樣本在多個實驗室的Illumina HiSeq、Life Technologies SOLiD、Roche 454平臺上進行檢測,主要評估RNA測序在接頭區(qū)域和差異性表達譜中的表現(xiàn),并將其與芯片和定量PCR(qPCR)進行比較。
RNA測序可以獲得相當驚人的數(shù)據(jù)量,這恰恰是一柄雙刀劍。豐富的數(shù)據(jù)量蘊含著大量的寶貴信息,但這樣的數(shù)據(jù)需要復雜的生物信息學分析,才能從中提取到有意義的結(jié)果。正因如此,數(shù)據(jù)分析可以說是RNA測序的重中之重。佛羅里達大學、加州大學Irvine分校等單位的研究人員在Genome Biology雜志上發(fā)表文章,概述了RNA-seq生物信息學分析的現(xiàn)行標準和現(xiàn)有資源,為人們提供了一份帶有注釋的RNA-seq數(shù)據(jù)分析指南。這將成為開展RNA-seq研究的寶貴參考資料。
作者簡介:
王澤峰目前擔任中國科學院-馬普學會計算生物學伙伴研究所的研究員、所長等學術(shù)和行政職務(wù)。他于1994年在北京清華大學獲得生物學和計算機科學本科雙學位。1997年,在北京中科院生物物理所獲得碩士學位。2002年,在美國約翰霍普金斯大學醫(yī)學院獲得博士學位,之后在麻省理工學院(MIT)進行科學研究(Damon Runyon fellow)。自2007年起,在北卡大學(教堂山分校)擔任助理教授,并于2013年升為副教授(終身教職)。2015年,他將實驗室移到中國上海,并擔任計算生物學研究所的所長。
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