外文翻譯-基因組計(jì)劃在決定基因功能中的角色：來(lái)自模式生物的洞察譯文-生物工程(參考版)
2025-05-17 05:32本頁(yè)面
【正文】 ?；蜣D(zhuǎn)移方法可能最終被一個(gè)更徹底的方式取代 ， 如發(fā)展的裝備 ,即進(jìn)行蛋白質(zhì)域和調(diào)整圖的新組合 ， 建設(shè)新穎的基因網(wǎng)絡(luò)和形態(tài)發(fā)生途徑。進(jìn)化保存的每一個(gè)核心過(guò)程應(yīng)用于人類(lèi)的精密方式的知識(shí)和變異可導(dǎo)致疾病的很多作用方式 ,只能來(lái)源于人類(lèi)自身的研究 ,和脊椎動(dòng)物模型如老鼠的一些貢獻(xiàn)。 在每一種模式生物的基因組計(jì)劃將大 大促進(jìn)這一實(shí)驗(yàn)工作 ,配合人類(lèi)基因組的序列分析 ,將這個(gè)信息應(yīng)用于人類(lèi)生物學(xué)。也許更令人好奇的是發(fā)育及其生理功能的這些核心過(guò)程果蠅在和人類(lèi)之間被多大程度上保留。所有的無(wú)脊椎動(dòng)物的模式生物基因組正在進(jìn)行測(cè)序 ,果蠅基因系統(tǒng)顯示對(duì)人類(lèi)的結(jié)構(gòu)保守的最高的程度 ((see for examples Sidow and Thomas,1994。 此 外，比較形態(tài)發(fā)生和比較大腦功能的基礎(chǔ)組織取決于生物系統(tǒng)對(duì)位置依賴、復(fù)雜性 和退化的更深層次的理解。 甚至在他們的整合形式中，數(shù)據(jù)庫(kù)有巨大的限制性。 展望 我們相信我們關(guān)注的這些數(shù)據(jù)為為可能用于不遠(yuǎn)將來(lái)的信息的多樣性提供了合理的指示。酵母、果蠅、老鼠是來(lái)完成在這些類(lèi)型的操作唯一的生物體 ， 使這些技術(shù)現(xiàn)在成為可能。 有能力創(chuàng)造一個(gè)新的末梢附近軸上聯(lián)系 wg 表達(dá)和 dpp表達(dá)細(xì)胞的異常位點(diǎn)驗(yàn)證了利用不使用功能缺失突變的方式誘導(dǎo)末梢附近軸線的假說(shuō)。 dpp 和 wg 的表達(dá)模式認(rèn)為 dpp 表達(dá) and wg 表達(dá)細(xì)胞間的相互作用可能誘導(dǎo)了末梢附近軸線，這是通過(guò)功能缺失突變 分析很難確定。 另外一個(gè)產(chǎn)生控制錯(cuò)誤表達(dá)的研究是倚賴與位點(diǎn)特異性重組系統(tǒng)通過(guò)將基因與啟動(dòng)子分開(kāi)移除轉(zhuǎn)錄控制終止子。 通過(guò)這種方式 ,和生長(zhǎng)過(guò)程沒(méi)有干擾導(dǎo)致成人結(jié)構(gòu)、任何有機(jī)體或合成源的基因產(chǎn)品能在果蠅的特殊部位表達(dá) ,如神經(jīng)系統(tǒng) ,以及針對(duì)不同的亞 細(xì)胞的位置 ,比如突觸(Callahan and Thomas,1994)。 個(gè)體的 GAL4 排列按實(shí)驗(yàn)理想表達(dá)模式展覽 ， 然后靠近 UAS 目標(biāo)基因 生育個(gè)體 ,基因在 GAL4 表達(dá)的細(xì)胞被激活。在果蠅 ,這使用GAL4UAS 系統(tǒng)可以達(dá)到 ,GAL4UAS 系統(tǒng)是一個(gè)增強(qiáng)子缺失表達(dá)載 體 ， 表達(dá)了酵母控制激活劑 GAL4， 動(dòng)員了產(chǎn)生幾百行的驅(qū)動(dòng) GAL4 從大量的基因組增強(qiáng)子中表達(dá) (Brand and Perrimon,1993)。 通過(guò)采用噬菌體 P1loxP 系統(tǒng)在鼠進(jìn)行這些方法的研究 (Gu et al.,1994)和酵母FLPFRT 系統(tǒng)在果蠅的研究 (Xu and Rubin,1993)。 如果一個(gè)突變導(dǎo)致胚胎致死，就很難研究這個(gè)基因在成年期的角色，雖然有時(shí)候利用溫度敏感性突變可能 克服這些困難 。第三 ,基因功能的基因多效性使分析的復(fù)雜化了。第二，當(dāng)獲得一個(gè)表型，只反應(yīng)一個(gè)基因的部分功能，這些功能不能通過(guò)其他基因或者路徑得到補(bǔ)償。 然而，功能缺失研究由于一些原因很快受到了顯示條件的限制。Brando al.,1995)。Burns et al.,1994。 分析功能缺失突變需要補(bǔ)充研究基因錯(cuò)誤表達(dá)的影響 通過(guò)功能缺失已獲得果蠅 ,鼠 ,斑馬魚(yú)發(fā)育過(guò)程中的很多知識(shí)和酵母細(xì)胞生物學(xué) (NussleinVolhard,1994。 在脊索動(dòng)物世系中，這些新發(fā)現(xiàn)包括免疫系統(tǒng)、髓鞘的發(fā)現(xiàn)、電感受、 紅外線切割。Miklos et al.,1994。 我們下面認(rèn)為的 ,獲得基因網(wǎng)絡(luò)和調(diào)節(jié)元件的 必要的知識(shí)需要復(fù)雜的遺傳和轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn) ,而這些實(shí)驗(yàn)?zāi)壳爸豢赡茉谝恍┥锷线M(jìn)行。 對(duì)結(jié)構(gòu) ,不同的基因組計(jì)劃將提供絕對(duì)基礎(chǔ)部件 ,如在不同進(jìn)化世系里的核心組分蛋白質(zhì)域、蛋白質(zhì)、多種亞單位配合物等。明顯的保守的例子甚至延伸到被認(rèn)為沒(méi)有共同的祖先進(jìn)程 ,如脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物肢體形成 (Shubin et al.,1996)。Deisseroth et al.,1996)。 在信號(hào)傳導(dǎo)途徑如那些涉及 Ras 和 Notch 級(jí)聯(lián) ,在酵母、果蠅、蠕蟲(chóng)和人類(lèi)之間許多蛋白質(zhì)成分是保守的 (Wassarma al.,1995。 在某些情況下 ,這些復(fù)合物方式和 途徑在生物體發(fā)育和生理的 利用 也是保守的。功能保守也發(fā)生高水平。 Collagens are not found in unicellular eukaryotes,and receptor tyrosine kinases appear to be a metazoan invention(Hunter,1994). 單細(xì)胞真核生物未發(fā)現(xiàn)膠原 ,受體酪氨酸激酶只存在于后生動(dòng)物中 (Hunter,1994)。然而 ,一些基因的主要類(lèi)別 ,特殊的世系具有明顯出特征。在釀酒酵母、 30%以上基因在其他生物還沒(méi)有親屬基因 (Dujon,1996)。 此外 ,在古細(xì)菌甲烷球菌中大多數(shù)的基因被宣稱在其他生物體中沒(méi)有相同的基因。 在模式生物中大量的保存著核心細(xì)胞的進(jìn)程和路徑 理解不同生物生長(zhǎng)過(guò)程的問(wèn)題是很復(fù)雜的 ， 由于一方面在遠(yuǎn)緣生物有高度 保守基因和基因網(wǎng)絡(luò) ,但另一方面有些基因和基因網(wǎng)絡(luò)于存在一個(gè)世系中 ,不存在于另一 個(gè)世系中。洞察他們的本質(zhì)不可能直接從任何數(shù)據(jù)庫(kù)的組合中獲得 ， 因?yàn)樗麄儽旧淼男畔⒉痪哂忻鞔_的性質(zhì) ,而組合間的相互作用是依賴于時(shí)間 ,必須通過(guò)許多水平加以分析。然而 ,無(wú)論是裝配的順序還是限速都可以通過(guò)特異細(xì)胞活化的蛋白指數(shù)目和類(lèi)型的知識(shí)由計(jì)算機(jī)分析推導(dǎo)出來(lái)。 組成一個(gè)多元亞單位轉(zhuǎn)錄復(fù)合物的蛋白質(zhì)的順序是很重要的 ,同樣裝配中的 限 速 步 驟 和 生 理 相 關(guān) 蛋 白 質(zhì) 之 間 的 相 互 作 用 也 很 重 要(Struhl,1996。多蛋白與蛋白之間的相互作用也對(duì)目標(biāo)的親和性具有重大影響
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