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2021-04-25 | 台灣好報

標靶式基因分析有助剖析遺傳疾病

標靶式基因分析有助剖析遺傳疾病

【沁諠 編譯】

由香港城市大學(城大)生物醫學系助理教授嚴健博士聯合領導的國際研究團隊,最近研發出高通量生物檢測技術,為找出診斷和治療2型糖尿病的生物標誌物提供重要數據。

這項技術有系統地分析了近10萬個基因變體對於轉錄因子與DNA結合的影響。研究成果已於權威學術期刊《自然》上發表,題為「關於轉錄因子與非編碼變體結合的系統性分析」。

嚴博士說︰「根據研究結果,我們相信這個高通量的實驗方法可用於研究不同遺傳疾病,包括結直腸癌和前列腺癌。這有助剖析相關疾病的遺傳機制,找出生物標誌物作臨床診斷,幫助我們研發方法和策略,去預防、及早診斷及治療有關疾病。」

另外兩位聯合領導團隊的學者是美國加州大學聖迭戈分校任兵教授和英國劍橋大學Jussi Taipale教授。

「全基因組關聯分析」探究整個基因組,是目前最重要的方法,以尋找與複雜遺傳疾病有關的基因位點。研究員藉此找出了數以十萬計與人類疾病及特質有關聯的基因變體,但有關這些變體功能的研究卻不多。

基因變體的功能之一是影響轉錄因子與DNA的結合。轉錄因子於結合後,能控制細胞裡的基因表達,把某些基因「調高」或「調降」,從而調控細胞的功能。

為了有系統地表徵基因變體對於與轉錄因子結合的影響,團隊把他們之前研發的超高通量、多組蛋白質-DNA結合的檢測工具HT-SELEX改良為直接系統定量單點突變對蛋白結合影響的超高通量實驗方法,稱為「用以分析單核苷酸多態性的配體指數增強系統進化技術」(SNP-SELEX,英文全稱是single-nucleotide polymorphism evaluation by systematic evolution of ligands by exponential enrichment)。然後他們從基因組裡已知跟2型糖尿病有關的基因位點(稱為gene loci)選取基因變體作分析。

他們利用SNP-SELEX分析了95886個基因變體對於270個人類轉錄因子與DNA結合所造成的影響。他們發現,增加2型糖尿病風險的非編碼基因變體SNP rs7118999,能影響DNA與其中一種轉錄因子的結合,從而影響控制血脂水平的分子機制。

嚴博士說︰「這是一個很好的例子,說明運用SNP-SELEX分析所得的數據,有助我們找出主要影響2型糖尿病遺傳的基因變體,這將有助進一步研究檢測疾病的生物標誌物和治療標靶點。」

嚴博士、加州大學聖迭戈分校邱耘江博士和巴西帕拉聯邦大學André M. Ribeiro dos Santos博士為論文的共同第一作者;嚴博士、任教授和Taipale教授是共同通訊作者。團隊其他成員包括卡羅琳醫學院、劍橋大學、加州大學聖迭戈分校和城大的學者,分別來自美國、英國、瑞典、巴西、中國內地和香港。

圖:嚴健博士和國際研究團隊研發出高通量生物檢測技術,為找出診斷和治療2型糖尿病的生物標誌物提供重要數據。

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