加拿大科學(xué)家破解DNA中“剪接密碼”
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- 時(shí)間:2010-5-7 9:24:21 來源:科技日?qǐng)?bào)
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加拿大多倫多大學(xué)教授布雷登·費(fèi)雷率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在DNA中一個(gè)隱藏的“剪接密碼”可用來解釋為什么有限數(shù)目的人體基因能夠產(chǎn)生出如此巨大數(shù)量的遺傳信息。相關(guān)文章將發(fā)表在5月6日出版的《自然》雜志上。
該發(fā)現(xiàn)揭開了遺傳學(xué)研究中最主要的奧秘之一。科學(xué)家可據(jù)此來解釋活細(xì)胞如何使用有限數(shù)量的基因生成如大腦一樣非常復(fù)雜的器官。科學(xué)家認(rèn)為，該發(fā)現(xiàn)彌合了多年來人類對(duì)基因組的認(rèn)識(shí)和對(duì)細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜生產(chǎn)過程的認(rèn)識(shí)之間存在的鴻溝，有助于預(yù)測和防止癌癥及神經(jīng)退行性疾病的產(chǎn)生。
2004年，當(dāng)人類基因組圖譜繪制完成后，科學(xué)家在人體中發(fā)現(xiàn)了將近2萬個(gè)基因。科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，活細(xì)胞使用這些基因來產(chǎn)生更加充裕和更具活力的指示源，這些指示源由成千上萬個(gè)指導(dǎo)細(xì)胞活動(dòng)的遺傳信息所組成。
為了解釋活細(xì)胞如何在它們的遺傳信息中產(chǎn)生如此巨大的多樣性，費(fèi)雷教授聯(lián)合其他研究人員開發(fā)出一種新的計(jì)算機(jī)輔助生物分析方法，找出隱藏在基因組里的“密碼單詞”，正是這些“密碼單詞”組成了所謂的“剪接密碼”。
在這些密碼中，包含了各種生物學(xué)法則。這些法則對(duì)以下過程進(jìn)行支配管理：復(fù)制于單個(gè)基因的一個(gè)遺傳信息的各個(gè)分離部分，可以不同方式剪接在一起，產(chǎn)生出不同的遺傳信息。科學(xué)家舉例說，3個(gè)神經(jīng)黏結(jié)分子基因能夠產(chǎn)生3000個(gè)幫助控制大腦網(wǎng)絡(luò)的遺傳信息。
費(fèi)雷教授將其發(fā)現(xiàn)比喻為：你在鎖著的門外聆聽室內(nèi)的交響樂團(tuán)演奏，而當(dāng)大門打開時(shí)，你才發(fā)現(xiàn)，只要三四個(gè)樂師，就完成了剛才你在室外欣賞到的交響樂。
費(fèi)雷教授表示，以前，科學(xué)家無法預(yù)見在一個(gè)活細(xì)胞內(nèi)遺傳信息是如何重新安排或剪接的。目前，他們已經(jīng)應(yīng)用所發(fā)現(xiàn)的“剪接密碼”，成功預(yù)知了在許多不同生物組織中，成千上萬的遺傳信息如何以不同的方式得以重新安排。
