多體學分析發現視覺相關的新基因群

多體學分析發現視覺相關的新基因群

 

人類的基因體含有超過二萬個負責蛋白質合成的基因。然而,在人類基因體定序完成許多年後的今日,透過臨床案例功能直接瞭解的人類基因仍不足四千個(< 百分之二十)。即便加上針對其他模式生物的人類同源基因進行遺傳操作所獲得的資料,至今,仍然有半數以上的人類基因功能不明。更重要的是,在這不到半數所研究過其功能的基因之中,絕大多數的基因,科學界只瞭解了其功能的一小部分。顯然,我們對自身基因的瞭解極度缺乏,而這些不足,成為醫藥發展相當大的瓶頸。

 

本院群體健康科學研究所廖本揚研究員及研究團隊,利用系統生物學方法整合以及分析小鼠基因體、轉錄體以及表型體,透過分析基因調控網絡的模組化結構以及該結構與突變性狀的關聯性,完成了超過一萬五千哺乳動物基因相關組織器官功能的預測與註解。為評估上述預測的準確性,團隊針對其中50個預測與視覺相關的新基因中挑選了21個,並在斑馬魚胚胎上抑制該基因的表現(所挑選基因的條件是必須在斑馬魚有同源基因)。結果顯示,有百分之八十五以上的基因在此遺傳操作後出現在胚胎時期就能夠觀察到的眼球發育的異常,證實其方法對於基因功能預測的準確性。在此研究中證實與視覺相關的新基因包含Adal、Ankrd33、 Car14、Ccdc126、Dhx32、Dkk3、Fam169a、Grifin、Kcnj14、Lrit2、Ppef2、Ppm1n與Wdr17等,上述的9個基因座落於過去研究所標示的8種先天性眼疾(包含數種遺傳性視網膜退化病變或色素病變、青光眼、白內障等)的染色體區域內,應為該疾病之致病基因。成果發表於Computational and Structural Biotechnology Journal (2020; 18: 73–82)

閱讀原文:Novel eye genes systematically discovered through an integrated analysis of mouse transcriptomes and phenome.  Computational and Structural Biotechnology Journal (2020; 18: 73–82)。

文/圖:群體健康科學研究所廖本揚研究員


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