您必須首先了解某事物如何正常工作,然后才能找出它為何損壞。
這就是克萊姆森大學理學院遺傳與生物化學系攻讀生物化學博士學位的研究生“Iris” Hang 的大腦研究背后的想法。
杭正在研究基因如何在正常大腦中相互作用。
“在研究疾病特征時,我們總是需要將該特征與正常情況進行比較,”她說。
最近發(fā)表在《科學報告》上的一篇題為“探索特定區(qū)域大腦基因共表達網(wǎng)絡的生物標志物潛力”的文章描述了 Hang 的研究。
Hang 使用來自美國國立衛(wèi)生研究院基因型組織表達 (GTEx) 項目的 RNA-seq 基因表達譜和名為知識獨立網(wǎng)絡構建 (KINC) 的軟件,將數(shù)千個基因分類為基因組,這些基因組在正?;虻奶囟ú糠种薪M合在一起。人類的大腦??巳R姆森大學教授 Alex Feltus 和前研究生 Stephen Ficklin(現(xiàn)為華盛頓州立大學助理教授)開發(fā)了 KINC。Hang 是 Feltus 系統(tǒng)遺傳學實驗室的學生。
隨后,Hang 為正常功能的大腦構建了六個微型基因共表達網(wǎng)絡,并進行了額外的統(tǒng)計測試,以揭示大腦中基因和細胞通路之間的相關性。在基因共表達網(wǎng)絡中,兩個極有可能相互作用的基因將通過一條稱為邊緣的線連接。
在分析過程中,杭發(fā)現(xiàn)了在大腦所有部分起作用的基因組——但僅在大腦中——而且她還發(fā)現(xiàn)了在大腦的子區(qū)域中起作用的基因組。
“我們有大腦生物標志物,即在不同腦組織中成對共同表達的基因,這些基因證明它們可能在這些組織中做了一些正常的事情,而在其他組織中卻沒有做這些事情。它們具有一些集體功能,”費爾圖斯說。研究人員現(xiàn)在可以測試每個基因組,看看基因對在腦腫瘤或智障人士中是否發(fā)生變化。
“現(xiàn)在我們知道哪些基因在大腦中正常相互作用,然后我們可以測試并看看這些相互作用是否在疾病中不存在,”他說。
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