在小鼠和人类中，数千个基因的表达变化受到严格限制

由冷泉港实验室(CSHL)的Thomas R. Gingeras教授和Roderic Guigo(巴塞罗那基因组调控中心)领导的一个国际研究团队已经确定了大约6600个基因，这些基因的表达水平在人类和小鼠中相对有限的范围内变化。

他们发现，这种表达上的限制与基因序列的相似程度无关。6600年基因代表了在两种物种的细胞中，无论细胞类型如何，在整个组织中典型活跃的基因的三分之一。研究人员说，这项研究提供了新的信息，将继续帮助制定鼠标它是研究人类疾病和生物学的绝佳模型生物。

“我们发现，进化对这6600个基因的表达水平施加了非常狭窄的限制，我们相信这反映了这些特定基因对两个物种所有组织中所有细胞的操作的重要性，”CSHL功能基因组学负责人金格拉斯说。“进化告诉我们的是，这些基因需要限制它们表达的可变性，无论它们在哪种细胞类型中表达——增加的变异将对基本的细胞管理非常有害。”细胞需要这些基因在一个相对狭窄的范围内正常工作。”

该团队识别的6600个基因在小鼠和人类中进化，表现出的表达差异约为100倍，例如，无论是在乳腺组织还是肺组织;无论是上皮细胞还是神经细胞。这是与其余三分之二的表达基因相比的，它们能够改变超过10万倍的表达范围。

金格拉斯和合作者还发现，当比较从鸡到人类的六种非常不同的动物物种时，它们仍然有一组2500个共同基因，这些基因的表达被严格限制在同一个狭窄的范围内。科学家们说，这表明这种调节机制在进化上非常古老，因此非常重要。

这些结果发表在biorxiv.org上，是几家科学杂志上报道的大量研究的一部分，代表了Mouse ENCODE项目的最新工作。这个国际财团，其中金格拉斯是主要研究员，也在今天的四篇论文中报告了共同的发现自然．这项工作检查了调节老鼠和人类基因组的遗传和生化程序。

与此同时，该研究小组还发现了有力的线索，解释了为什么老鼠体内的某些过程和系统——如免疫系统、新陈代谢和应激反应——与人类如此不同。在多年对老鼠和基因调控研究的基础上，他们开发了一种资源，可以帮助科学家更好地理解老鼠和人类之间的相似和不同是如何写在基因组上的。

从整体上看，这些结果可能会为研究基因调控和其他对哺乳动物生物学很重要的系统提供一些见解。它们还提供了新的信息，以确定小鼠在什么时候以及在什么细胞类型和组织中是研究人类生物学和疾病的合适模型，并可能有助于解释其一些局限性。这确实是金格拉斯及其同事在他们的新论文中所报道的工作的意义之一。

所有新发表的研究结果都来自于小鼠ENCODE项目，该项目是人类ENCODE (DNA元素百科全书)项目的延伸。ENCODE正在建立人类基因组功能元素的全面目录。这些元件包括编码蛋白质的基因、非编码蛋白质的基因和控制基因开启或关闭的调节元件。ENCODE和mouseENCODE项目得到了美国国家卫生研究院(NIH)下属的国家人类基因组研究所(NHGRI)的支持。

“长期以来，老鼠一直是生物研究模型的支柱，”NHGRI主任埃里克·格林(Eric Green)说。“这些结果提供了大量关于老鼠基因组如何工作的信息，也为科学家进一步了解老鼠和人类生物学奠定了基础。老鼠ENCODE数据的收集对研究团体来说是非常有用的资源。”

来自MouseENCODE数据的十多个相关研究也出现或将出现在诸如基因组研究，基因组生物学，自然通讯,血．

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