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转录组之GTEx


有人翩翩求记住,有人起舞求忘记。而他们,为这个世界留下了独家记忆。



基因型-组织表达(Genotype-Tissue Expression, GTEx)项目从100多名去世仅数小时的死者体内获取遗传物质,通过详尽地分析这些遗传物质,GTEx项目获得了具体的基因调控情况,确定了当某基因附近200万个碱基范围内的DNA序列发生细微改变后,会开启或者关闭哪些基因的表达。此外,GTEx项目也从每位死者体内获取了多个组织的遗传物质,评价了这些遗传物质之间的差异,从而详细记录了基因调控序列在不同细胞类型中的影响范围——有的调控序列能够影响所有组织中某个基因的表达,而其他调控序列只会影响几种或一种组织内的基因表达情况。主要用来研究遗传变异和基因表达之间的关系。




理论1:多种组织内的转录本表达丰度在不同的个体之间存在着差异。

GTEx研究联盟的论文报道了基因表达的遗传学调控机制,而Melé等人则系统地比较了不同组织和不同个体之间“转录组(transcriptome)”的差异,即所有RNA分子的差异,包括信使RNA(messenger RNA)、核糖体RNA(ribosomal RNA)、转移RNA(transfer RNA)和其它的长链非编码RNA(long noncoding RNA)。Rivas等人报道了蛋白质截短变异(protein-truncating variant)对人类转录过程的影响,并且生成了一个定量模型,来分析无义介导的RNA降解(nonsense-mediated decay,即清除含有提前终止密码子(premature stop codon)的转录本)在不同组织之间的差异及其可能的遗传学调控机制。




理论 2:位于某一基因数十万个碱基范围内的常见调控性多态位点——即表达数量性状基因座(expression quantitative trait loci, cis-eQTL)能够显着影响该组织或其它组织内的、至少一半的基因的表达水平。


这些基因座会在局部范围内影响其附近基因的表达,这就可能解释了为什么特定转录本的丰度在不同个体之间存在着差异——少则相差百分之几,多则相差一半以上。由于eQTL位点对基因表达的影响远远强于疾病相关性多态位点,因此即便研究所用到的样本量只有100人,我们也能够检测到最显着的eQTL效应。尽管罕见变异的探索性研究目前还处于起步阶段,但是研究者们预测这类变异也是引发疾病的一个重要因素。

理论3:表观遗传因素的影响(例如染色质修饰和microRNA调控)当然也能够很大程度地解释转录本丰度的个体差异性。

转录变异的一个重要特征是:

存在着非常强的共调节作用,有时候会共同调节成千上万个基因。这可以归因于多种调控性反式作用因子(即转录因子、激素、环境因素)所产生的累积效应;此外,组织内不同类型的细胞的数量不同,也是导致转录变异共调节作用的一个重要原因。



贡献:

1.


量化了不同组织内cis-eQTL的相对贡献,从而表明在甲状腺和胫神经中,邻近多态位点所调控的基因数量是血液或心脏中的两倍。然而,血液中的等位基因特异性表达(allele-specific expression,即主要由两条同源染色体中的一条进行转录)水平似乎较高,而大脑组织中却不存在等位基因特异性表达。有趣的是,与转录本总丰度相比,不同组织之间的等位基因特异性表达水平似乎更加保守。

2


发现了模块QTL(module QTL,modQTL)



对于精准医疗和肿瘤预测有着重大意义。


参考链接:

http://www.lifeomics.com/?p=34408

http://news.bioon.com/article/6669433.html

具体的关于该项目的细节请点击阅读原文





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