生物技術(shù)前沿進展宋捷

1、生物前沿技術(shù)文獻閱讀生技122 宋捷 一閱讀文獻：Identification of genomic alterations in oesophageal squamous cell cancer1.文章概要 2014 年5 月，自然雜志發(fā)表了由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院分子腫瘤學(xué)國家重點實驗室主任詹啟敏院士團隊與華大基因研究院、汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院等合作取得的一項科學(xué)成果。 食管癌是最為常見的惡性腫瘤之一，也是全世界癌癥死亡率第六的腫瘤。全球約70% 的食管癌發(fā)生在中國，90%以上食管癌的病理為食管鱗狀細胞癌（ESCC）。目前，尚缺乏食管鱗狀細胞癌的早期診斷和治療的臨床方法，導(dǎo)致患者5 年生存率僅為1

2、0%。該項研究發(fā)現(xiàn)的疾病相關(guān)聯(lián)的標記位點，將有效改善ESCC的診療手段。 該項研究通過全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS），分析了158位患者。其中有17位進行了全基因組測序，71位進行了外顯子的基因組測序，剩下的患者通過陣列比較基因組雜交分析。發(fā)現(xiàn)了相關(guān)的八個顯著突變基因，其中有六個是之前已知的與癌癥的發(fā)生密切相關(guān)的（TP53，RB1，CDKN2A，PIK3CA，NOTCH1，NFE2L2）和兩個先前未被關(guān)注的食管鱗癌相關(guān)基因（ADAM29 和FAM135B）。 其中FAM135B被確定為一個新的癌癥相關(guān)基因，發(fā)現(xiàn)它可以顯著增強細胞生長,集落形成、遷移和入侵和其他細胞惡性表型,對它的變異評估，將一定

3、程度的反應(yīng)腫瘤的進展程度。 發(fā)現(xiàn)了一個癌基因編碼11q13.3-13.4 擴增區(qū)域的microRNAMIR548K，可能會是惡性腫瘤的表型加重。 此外一些重要的組蛋白調(diào)節(jié)基因也成頻繁突變的趨勢。同時，飲酒患者相關(guān)基因變異明顯豐富于非飲酒患者。該研究的研究成果位診斷ESCC時，提供了可以參考的標記，為患者早期發(fā)現(xiàn)風險給予了幫助。也為治療時的藥物設(shè)計提供了把位點的參考。同時為癌癥相關(guān)基因的篩選提供了一個方法參考。2.相關(guān)技術(shù)：全基因組測序 外顯子測序 陣列比較基因組雜交分析全基因組測序，通過二代測序技術(shù)，對患者個體細胞的全基因組測序，數(shù)據(jù)面全，不會有遺漏，但是費時費錢，同時相關(guān)度極低的信息過多，也

4、不易處理。同時診療時用到該方法的可能性較小。外顯子測序：利用序列捕獲技術(shù)將全基因組外顯子區(qū)域DNA捕捉并富集后進行高通量測序的基因組分析方法。對變異的單核苷酸敏感度較高，數(shù)據(jù)量也較少。是孟德爾病的最好研究策略，也可以用于復(fù)雜疾病的相關(guān)基因排查。陣列比較基因組雜交分析：通過芯片上固定大量基因探針，樣品與其雜交根據(jù)檢測信號的有無和強弱，確定樣品中該基因或核苷酸序列的含量。類似于SNP。能表示出某個基因的表達程度和復(fù)制強度。3. 感悟：越多的癌癥相關(guān)基因的發(fā)現(xiàn)使得相關(guān)腫瘤出現(xiàn)的機理越來越明晰，從而從患病風險的預(yù)測，早期的診斷，藥物的靶向性確定，以及癌細胞的部分功能的修復(fù)，都給予了思路和借鑒的可能。全

5、基因組關(guān)聯(lián)這種從總體角度分析的手段，也從另一個角度給予了分析表征和內(nèi)在相關(guān)基因的思路。2. 閱讀文獻：Genetic architecture is more complex for resistance to Septoria tritici blotch than to Fusarium head blight in Central European winter wheat1. 技術(shù)相關(guān)：GWAS可以探究性狀和基因之間的關(guān)系，通過測序，繪制遺傳圖譜等方法。在育種和選育中，也是很好的手段之一。許多數(shù)量性狀，以及不好定位的基因也可以通過類似方法得出。 Genomic selection（GS）許多數(shù)量性狀以及不育基因型直接相關(guān)的性狀，與多個基因（及其突變型）有著關(guān)系。在基因的附近有大量可以快速測出的SNP位點，這些SNP是與基因相關(guān)的，選擇足夠連鎖不平衡的SNP，在基因組層面上選擇大量的位點，將這些位點信息和向選育的性狀用模型相關(guān)聯(lián)的，在之后的個體中，在其年輕時就能推斷出發(fā)育成熟時的性狀，從而縮短育種年限。許多物種的全基因組測序已經(jīng)完成，以及高敏感度高通量的SNP芯片的制成，更有利于該技術(shù)的實踐。2.文章概要：文章中，作者探究歐洲冬小麥的赤霉病和麥斑枯病抗性，通過完成了對1604株小麥的性狀評估以及對其的SNP分析