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复旦绘制大鼠基因功能图谱可用于人类治疗

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早报记者 韩晓蓉

通讯员 孙国根

复旦大学昨天传出消息,药学院石乐明教授率领的团队与美国食品药品监督管理局国家毒理学研究中心等单位合作,成功绘制出涵盖11种器官和4个发育阶段的大鼠基因功能图谱,该成果对药物安全性评价和个性化医疗有重大意义。近日,国际权威杂志《自然·通讯》发表了这一重要研究成果。

大鼠常用于

药物风险研究

据悉,小鼠适合遗传学研究,而大鼠更适合用来模拟人类疾病,进行药物安全性、代谢机理、潜在的药物风险和化学毒性评估等研究。但有关大鼠本身的研究工作并未取得很大的进展,主要表现在对大鼠的遗传密码、基因图谱等研究仍不完整,对大鼠的基因功能等缺乏科学、权威的解释。

以往的研究对器官组织中存在的基因数量不清楚,更谈不上对基因功能的了解。而RNA测序技术就是一种快速鉴定和定量分析功能基因的方法,是目前最先进的对基因功能进行分析和研究的手段。这种方法无需预先了解大鼠的基因遗传密码信息和基因功能,只要根据合理的实验设计就可以绘制出大鼠从出生到老年整个生命周期以及两性之间的基因功能差异变化图谱。该图谱可以为科学家提供有关疾病的易感性、药物疗效与安全性、毒性机制的新认识,并促使一些临床前研究成果更可靠地应用于人类。

研究发现大鼠

多种功能基因

但是,每一种组织器官的生物学功能均不相同,而这种不同究竟是由哪些基因来决定?

为解开谜团,石乐明教授的课题组和合作者运用RNA测序技术,用了两年多时间,对一种专门广泛应用于药物安全性评价研究的“Fischer 344大鼠” 进行测试,分别测试了来自大鼠幼年、青春期、成年及老年的基因,涵盖11种器官的320个样本,最终绘制出了目前世界上最完整的大鼠基因功能图谱。

课题组发现,大鼠中存在着大量还未被人类认识的功能基因,组织与组织之间所表达的基因数量不同,不同年龄段基因数量不同,雌雄之间组织器官表达的基因数量和功能也不同,并发现有些基因会根据不同情况发挥不同作用。掌握这些“不同”,有助于科学家根据不同器官、不同年龄段以及不同性别等基因差异,深入研究药物,更有助于推动个性化给药方式。

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