老鼠基因組單體型圖譜出爐

美國的研究人員希望通過對15只常用于生物醫藥研究的小鼠的DNA進行研究來幫助科研人員確定出與環境疾病敏感性相關的基因。目前這些數據被存放在了基因變異數據目錄之下，即小鼠基因組單體型圖譜（將染色體分隔成許多小的片段），從而幫助研究人員找出小鼠中影響健康和疾病的基因和遺傳變異。這個單體型圖譜公布在7月29日的《自然》雜志上，該圖譜首次完整描述了小鼠基因組測序和SNP計劃的分析數據。該研究計劃由美國環境衛生科學研究院進行。

這些數據使研究人員能夠比較一個小鼠與另外一個小鼠的遺傳組成，并進行必要的遺傳分析來確定出一些個體對疾病更敏感的原因。這項研究成果使人們向著了解對人類對環境毒素的個體敏感性前進了一步。研究人員還希望開放環境疾病藥物的制藥企業將能夠利用這些數據。

這項研究詳細地描述了用于確定出15個小鼠的基因組中分布的827萬個高質量的SNP的方法。SNP即單核苷酸多態性是發生在DNA序列中的單個核苷酸的遺傳變異。

研究人員利用將第一種小鼠C57BL/6J進行DNA測序，并將它們作為進行其他四種野生型和11種實驗室常用小鼠測序的標準參照。研究人員利用寡核苷酸芯片來尋找人類基因組中的常見DNA變異。

這種芯片分析了標準參照小鼠株的25.7億個堿基對中的14.9億個堿基對。然后，這些數據被用于開發單體型圖譜（含有40898個片段）。

NTP（National Toxicology Program）計劃是一項以NIEHS為總部的多研究機構合作進行的計劃。NTP計劃希望能夠探索這些小鼠株對不同環境試劑的反應。該研究的數據可登陸http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/獲得。

人類基因組單體型圖計劃簡介：

“國際人類基因組‘單體型圖’計劃”是繼“國際人類基因組計劃”之后，人類基因組研究領域的又一重大研究計劃。科學家們將在已完成的人類全基因組序列圖的基礎上，確定人類經世代遺傳仍保持完整的始祖板塊。以及在不同族群中這些板塊的類型與分布。并將這些不同的板塊標上標簽。

２００２年１０月，中國、美國、英國、日本、加拿大五國代表在美國華盛頓正式啟動了這項計劃。美國完成３１％、日本占２５％、英國占２４％、加拿大占１０％。內地、香港和臺灣將合作完成整個國際人類單體型圖的１０％，負責３號、２１號和８號染色體單體型圖的繪制。其中，香港大學、香港科技大學和香港中文大學的工作占整個計劃的２％，臺灣科學家將負責１．５％。

“國際人類基因組‘單體型圖’計劃”將以世界亞、非、歐三大族群為研究對象，三大群體樣本各占三分之一。其中，中國漢族將提供一半的亞裔樣本，即占世界樣品的六分之一。

該計劃“中國卷”總召集人北京華大基因研究中心主任楊煥明教授說，人類單體型圖的繪制，將為不同群體的遺傳多態性研究、疾病和遺傳關聯分析、治病基因和治病因子的確定、藥效及副作用和疾病風險的分析、人類起源進化遷徙歷史的研究等提供完整的人類基因組信息和有效的研究工具。將為人類常見疾病的研究提供最強大、最經濟的工具。

臺灣“中央研究院”生物醫學科學研究所常蘭陽博士說，整個計劃將在２００４年１０月份之前基本完成。我們將和上海的國家人類基因組南方中心合作２１號染色體和８號染色體短臂單體型圖的繪制工作。

香港科技大學生化系王子暉教授說，內地、香港和臺灣的同行第一次一起合作，非常有意義。此次參與這項計劃的三所香港大學也得到特區政府在硬件、人才以及資金上的支持。他說，能參與這個生命科學最前沿、對人類整體有所貢獻的重大國際合作科研項目，會對各自生物技術發展有很好的推動作用。

大多數常見的疾病，如糖尿病、癌癥、中風、心臟病、抑郁癥、哮喘等，受眾多基因以及環境因子共同作用。盡管任意兩個不相關的人的DNA序列有99.9%是一致的，剩下的那0.1%由于包含了遺傳上的差異因素而非常重要。這些差異造成人們罹患疾病的不同風險和對藥物的不同反應。發現這些與常見疾病相關的DNA序列上的多態位點，是了解引起人類疾病的復雜原因的最重要途徑之一。

在基因組中，不同個體的DNA序列上的單個堿基的差異被稱作單核苷酸多態性（SNPs）。例如，某些人的染色體上某個位置的堿基是A，而另一些人的染色體的相同位置上的堿基則是G。同一位置上的每個堿基類型叫做一個等位位點。

除性染色體外，每個人體內的染色體都有兩份。一個人所擁有的一對等位位點的類型被稱作基因型（genotype）。對上述SNP位點而言，一個人的基因型有三種可能性，分別是AA，AG或GG。基因型這一名稱即可以指個體的某個SNP的等位位點，也可以指基因組中很多SNPs的等位位點。檢定一個人的基因型，被稱作基因分型（genotyping）。

人類的所有群體中大約存在一千萬個SNP位點，其中稀有的SNP位點的頻率至少有1%。相鄰SNPs的等位位點傾向于以一個整體遺傳給后代。位于染色體上某一區域的一組相關聯的SNP等位位點被稱作單體型（haplotype）。大多數染色體區域只有少數幾個常見的單體型（每個具有至少5%的頻率），它們代表了一個群體中人與人之間的大部分多態性。一個染色體區域可以有很多SNP位點，但是只用少數幾個標簽SNPs，就能夠提供該區域內大多數的遺傳多態模式。

單體型圖將描述人類常見的遺傳多態模式。它包括染色體上具有成組緊密關聯SNPs的區域，這些區域中的單體型，以及這些單體型的標簽SNPs。同時，單體型圖還將標示出那些SNP位點關聯不緊密的區域。

研究者一般通過比較患者和非患者來發現影響某種疾病例如糖尿病的基因。在兩組單體型頻率不同的染色體區域，就有可能包含疾病相關基因。理論上，研究者通過對全部一千萬個SNP位點都進行基因分型，也能夠尋找到這樣的區域。但是，目前用這種方法進行檢定的成本是過于昂貴。通過單體型圖計劃將鑒定出20~100萬個標簽SNP位點，從而提供與一千萬個SNP位點大致相同的圖譜信息。這樣將大幅度地減少成本使研究易于進行。