“DNA元件百科全书”计划概述

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一Hale Waihona Puke 获 得 _成 功 。 『
随着 ENCODE计 划初始阶段的成功 ,NHGRI 2 0 在 0 7年 9月 投入 了新 的资金 使 EN C O D E 工程规 模化 ,扩 大到 实际生 产阶 段 对 整个 基 因组 进 行 研究 ,并 伴 随 有 中试 研 究 。生 产 阶 段 中还 具备 数据 整合 中心 和 数 据分 析 中 心 , 数据 整 合 中 心用 于追 踪 、存 储 和 公布 数据 ,而数据 分析 中心 用于对 数据 进行综 合分析 。EN CO D E 研 究者 们 获取 的 全 部数 据 都 会 尽快 公 布 到公 共数 据 库 中 , 项 目数 据 整 合 中 心 的 数据 也是 公 开 的 。 目前 EN COD E 计 划 的成果 亮点 包括 :确 定了许 多之 前不 为 人知 的 D N A 转 录 启动 位 点 ;推 翻 了传统 观 点的 认识 ,调 控 区域 也有可 能位于 D N A 转 录 启 动 位 点 的 下 游 ; 确 定 了 组 蛋 白 ( s o s)变化 的特定标记 ;加深 了人们对组 蛋白改变协调 DNA hi t ne
复制 的 理 解 。

图 1 N O E试 点 计 划 基 因组 功 能 元件 鉴定 方 案 E C D
二 “ DNA 元件百 科全 书” 计划 进展 ENCODE计划 主要分 为三个 阶段进行 :①利 用 目前 的技 术进 行 小 规 模 实验 ( 点 研 究 阶段 ) 试 ,研 究 的 重 点 主 要是 关 于 转 录 调 节 单 元 ,转录 调 节 序列 ,酶 切位 置 ,染 色体 修饰 ,复 制起 始 原 点 的 确定 等 方面 。 ②技 术 开 发 阶段 ,这 阶段 主 要关 注 没 有被 充 分研 究 的功 能 基 因。 ③ 实际 生 产阶 段 ,该 阶段 主 要将 前 面 两个 阶 段 的 研 究 成 果应 用 到 对 整 个 基 因组 的 研 究 中 。 20 0 7年 6月 ,E NCODE团队相继 在 《自然* ( t r Na u e)和 《 基 因组研究》 ( no Re e r h)上发表 了 2 Ge me sac 9篇相关论文 ,报道 了他们 4年 来努 力的 成果 ,即通过 建立 一个 目录 ,详 尽地描 述 1% 人类 基 因组 的全 部 生理 功 能 基 础 。 该结 果 高度 肯 定 了鉴 定 和 归类 人 类基 因组 功 能 元 件 的 工 程 的 成 功 , 并 且 由于 几 项 新 技 术 的 兴 起 ,大量 关 于功 能 元件 的 数 据被 获 得 ,这标 志 着 技 术发 展 阶段 也
‘ N 元件 百科呈 书¨计划栅述 ‘ A 口
文0 姚丽敏 ( 南省 衡阳市船 山实验 中学)郭学武 ( 湖 天津科技 大学)
20 0 3年 9月美 国国立人类基 因组研 究所 ( to a Hu n Na i n l ma G n me Re e rh I siu e eo s a c n tt t ,NHGRI )启动 了DNA百 科全书 ( c co e i o DNA Elme t ,E ODE)计划 以鉴定人类 En y lp d a f e n s NC 基因组 的所 有功 能组 分 。其 目的是 寻 求新一 代 D A 研 究技 术对 N 人类 基 因调控 序 列 在全 基 因组 的水 平 上研 究 的应 用 。 由于 目前基 因组 研究 中的重点 一一 蛋 白编码区仅 占人类基 因组 中 DNA 的 1 . 5 , 全面 了解 基因组 转录 水平 的调 控成 为 系统 生物 学 的核 心发 % 展方 向之 一 。 “ A 元 件百科 全 书” 计划 是继 “ 类基 因组计 划 ”后 最大 D N 人 的国际合 作计划 之一 。 由美 国国家 人类基 因组研 究所 ( S N U a to a ma n me Ree rh Isiue、Welo r s in lHu n Ge o sac n ttt) l me T ut和欧 c 洲生物信息研 究所( u o e n ii fr t s n t ue E r p a B on o mai Isi t ,EB ) c t I组织 , 包 括全世 界 l1个 国家 80家 科研 机构 35个 小组 的研 究人 员。 “ 元 件百科 全书 ” 计划 内容 DNA “ A 元 件百科 全书 ”计 划 主要 目标是 对人 类基 因组 功能 元 D N 件 进 行 鉴 定 和分 析 , 主 要 包 括 以 下 几 个部 分 : ①运 用 人 类 基 因组 计 划 中成 熟 的 方法 和 手 段进 行 研 究 ; ②( 小规 模) 点研 究 ; 试 ③开 发高通量筛选 和检测技术 进行研究 。 EN COD E 团 队 试 点 计 划 目前 已 经 基 本 完 成 ,主 要 包 括 以 下 三 方面 的 内容 :① 对编码 的 功能 D N A 进 行鉴 定和 分 类 ;对 已存在 的 几种 方法 进 行 了测 试和 比较 ,严 格分 析 了人 类 基 因组 序 列 中 已 被定 义 的序 列 。 ②阐 明 人类 生 物学 和 疾 病之 间的关 系 ;③对 大量 鉴 定 基 因特 征 的 方 法 、技 术 和 手 段 进 行 检 测 和 评 估 。 ENCODE 计划的研 究对象 包括 :编码蛋 白基因 、非 编码 蛋白 基因 、调控 区域 、染色体 结构 维持 和调 节染 色体复 制动 力的 D N A 元件 。 到 目前为止 ,ENCODE计划主要集 中研究 了 4 4个靶标 ,共 3 000万个 DN A 碱 基对 。负责该 计划数据 整合和 分析 工作的欧 洲 分 子 生 物 学 实 验 室 主 任 EW a Bi n Y 说 , “ 们 的 结 论 揭 示 了 n re 我 有 关 D N A 功 能 元 件 构 成 的 重 要 原 理 ,为 从 D N A 转 录 到 哺 乳 动 物 进 化 的 一 切 过 程 提 供 了新 的 认识 。 ”