研究人员识别出在大脑子区域工作的基因团队
你必须先了解某样东西是如何正常工作的,然后才能弄清楚它为什么会坏。
这就是背后的想法大脑研究由克莱姆森大学遗传学和生物化学系的生物化学博士研究生Yuqing“Iris”Hang撰写。
“在研究一种疾病特征时,我们总是需要将该特征与正常情况进行比较,”她说。
一篇文章最近发表在科学报告题为“探索特定区域大脑基因共表达网络的生物标志物潜力”,描述了Hang的研究。
Hang使用来自美国国立卫生研究院基因型-组织表达(GTEx)项目的RNA-seq基因表达谱,以及名为知识独立网络构建(KINC)的软件,将数千个基因分类为在正常人类大脑特定部位组合的基因组。克莱姆森大学教授亚历克斯·费尔图斯(Alex Feltus)和前研究生斯蒂芬·菲克林(Stephen Ficklin)开发了KINC,后者现在是华盛顿州立大学的助理教授。杭是费尔图斯系统遗传学实验室的学生。
然后,Hang为正常功能的大脑构建了6个迷你基因共表达网络,并进行了额外的统计测试,以揭示大脑中基因和细胞通路之间的相关性。在基因共表达网络中,两个相互作用可能性很高的基因将由一条称为边的线连接起来。
在她的分析过程中,杭发现了在大脑的各个部分工作的基因团队——但仅限于大脑——她还发现了在大脑的子区域工作的基因团队。
“我们有大脑生物标记物——在不同脑组织中成对共表达的基因——这是证据,证明它们可能在这些组织中做一些正常的事情,而在其他组织中却没有。他们有某种集体功能,”Feltus说。研究人员现在可以测试每一个基因组,看看基因对是否在改变脑部肿瘤或者智力障碍的人。
他说:“现在我们知道哪些基因在大脑中正常相互作用,然后我们可以测试,看看这些相互作用是否在疾病中不存在。”
一个值得注意的发现是,六个脑小基因共表达网络中的基因在肿瘤中的突变率高于匹配的随机基因组。
“这意味着这些基因可能在大脑发育中发挥重要作用。这些基因的突变会增加患脑瘤或脑部相关疾病的几率。”
Feltus称Hang的研究朝着找到控制表型的基因团队的目标迈出了一步。
“从现在起一百年后,我不认为会有任何癌症,我认为我们会明白智力障碍是如何发生的,”他说。