人類的基因到底有多少個(gè)？ 最新研究1.9萬個(gè)
時(shí)間：2014-07-09 09:36:18 來源：轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng) 點(diǎn)擊：
目前，由西班牙國家癌癥中心（CNIO）基礎(chǔ)研究副主任和結(jié)構(gòu)計(jì)算生物學(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Alfonso Valencia帶領(lǐng)的一項(xiàng)研究，將人類蛋白質(zhì)編碼基因數(shù)目更新到了19,000個(gè)；比最近注釋的基因少1700個(gè)，遠(yuǎn)低于最初估計(jì)的100,000個(gè)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在最近的國際著名學(xué)術(shù)期刊《人類分子遺傳學(xué)》（Human Molecular Genetics），得出結(jié)論認(rèn)為，幾乎所有這些基因，都有早于5000萬年前靈長(zhǎng)類動(dòng)物出現(xiàn)的祖先。
“縮小人類基因組”，這就是Valencia描述多年來他們對(duì)人類基因組中蛋白質(zhì)編碼基因數(shù)目的不斷修正，最終在當(dāng)前的研究中縮減到大約19,000個(gè)人類基因。他補(bǔ)充說：“基因組的編碼部分（產(chǎn)生蛋白質(zhì)）是不斷活動(dòng)的。幾年前沒有人能想象，這么小數(shù)量的基因，能制造出如此復(fù)雜的東西。”
科學(xué)家們首先分析蛋白質(zhì)組學(xué)實(shí)驗(yàn)；蛋白質(zhì)組學(xué)是檢測(cè)蛋白質(zhì)分子最有力的工具。為了確定人類蛋白質(zhì)圖，研究人員整合了來自七項(xiàng)大規(guī)模質(zhì)譜研究、50多份人體組織的數(shù)據(jù)。Valencia說：“這樣做，是為了驗(yàn)證哪個(gè)基因真正產(chǎn)生蛋白質(zhì)。”
少于10個(gè)基因能區(qū)分人和小鼠
研究發(fā)現(xiàn)了稍多于12,000個(gè)蛋白質(zhì)，研究人員將這些蛋白質(zhì)定位到基因組上的相應(yīng)位置。他們分析了人類基因組中被注釋的幾千個(gè)基因，但是這并未出現(xiàn)在蛋白質(zhì)組學(xué)分析中，Tress得出結(jié)論：“其中1,700個(gè)我們認(rèn)為會(huì)產(chǎn)生蛋白質(zhì)的基因，因?yàn)楦鞣N原因沒有產(chǎn)生蛋白質(zhì)，或者是因?yàn)樗鼈儧]有表現(xiàn)出任何蛋白質(zhì)編碼特征，或者是因?yàn)樗鼈冮喿x框的保守性不支持蛋白質(zhì)編碼功能。”
來自研究的一個(gè)假設(shè)是，超過90%的人類基因會(huì)產(chǎn)生蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)起源于億萬年前動(dòng)物王國的后生動(dòng)物或多細(xì)胞生物；對(duì)于那些起源早于5000萬年前靈長(zhǎng)類動(dòng)物出現(xiàn)的基因來說，這個(gè)數(shù)字超過了99%。
研究人員稱：“我們的數(shù)據(jù)表明，人類和靈長(zhǎng)類動(dòng)物在基因和蛋白質(zhì)水平上的差異非常小。”本文共同作者、Valencia 實(shí)驗(yàn)室的研究人員David Juan稱：“將人和小鼠區(qū)分開的基因數(shù)目，甚至少于10個(gè)。”與500多個(gè)具有當(dāng)前注釋中發(fā)現(xiàn)的靈長(zhǎng)類起源的人類基因相反。研究人員得出結(jié)論：“靈長(zhǎng)類動(dòng)物之間的生理和發(fā)育差異，很可能是由基因調(diào)控引起，而不是問題蛋白質(zhì)的基本功能差異造成的。”
以少勝多
人類復(fù)雜性的來源，更多地在于基因如何使用，而不是基因的數(shù)目，在于蛋白質(zhì)中發(fā)生的成千上萬的化學(xué)變化，或者在于通過基因組非編碼區(qū)控制這些蛋白質(zhì)的生產(chǎn)，這包括90%的全基因組，在最近的國際ENCODE項(xiàng)目中已經(jīng)做出描述。
這項(xiàng)研究使人類基因的數(shù)目接近其他物種，如秀麗隱桿線蟲——只有1毫米長(zhǎng)的蠕蟲。但是，Valencia不愿意作比較：“人類基因組是注釋最好的，但是我們?nèi)匀徽J(rèn)為，這1700個(gè)基因可能要重新注釋。我們的研究表明，我們將不得不重新計(jì)算所有的基因組，不僅是人類基因組。”
這些研究結(jié)果是GENCODE項(xiàng)目的一部分，GENCODE是合并到ENCODE項(xiàng)目的一個(gè)財(cái)團(tuán)，由世界各地的研究小組組成，包括Valencia研究小組，他們的任務(wù)是提供人類基因組中所有基因元件的注釋。
Valencia稱：“GENCODE正在討論我們的數(shù)據(jù)，以并入到新的注釋中。當(dāng)這一切發(fā)生時(shí)，它將重新定義整個(gè)人類基因組圖，以及它如何用于宏項(xiàng)目，如癌癥基因組分析的項(xiàng)目。”
