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聚焦unknome蛋白质加速研究:我们几乎一无所知的人类基因数据库
发布日期:2023-09-15 19:23:54  稿源:cnBeta.COM

英国研究人员开发了一个新的可公开访问的数据库,他们希望看到这个数据库随着时间的推移不断缩小。这是因为该数据库汇集了人类基因组中基因编码的数千种未被充分研究的蛋白质,这些蛋白质的存在是已知的,但其功能大多不为人知。

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这个数据库被称为"unknome",是英国牛津大学邓恩病理学学院的马修-弗里曼(Matthew Freeman)和英国剑桥 MRC 分子生物学实验室的肖恩-芒罗(Sean Munro)及其同事的研究成果。他们对数据库中的部分蛋白质进行了研究,发现其中大部分蛋白质对重要的细胞功能做出了贡献,包括发育和抗压能力。

人类基因组测序清楚地表明,人类基因组编码了数以千计的可能蛋白质序列,而这些蛋白质序列的身份和功能至今仍不为人知。造成这种情况的原因是多方面的,包括人们倾向于将稀缺的研究经费集中用于已知的目标,以及缺乏包括抗体在内的工具来研究细胞中这些蛋白质的功能。

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但作者认为,忽视这些蛋白质的风险很大,因为很可能有些蛋白质,也许是很多蛋白质,在关键的细胞过程中发挥着重要作用,既能提供洞察力,又能成为治疗干预的靶点。

为了促进对这类蛋白质进行更快速的探索,作者创建了unknome数据库,为每种蛋白质分配一个"已知度"分数,反映科学文献中有关功能、跨物种保护、亚细胞区隔和其他要素的信息。

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根据这一系统,有数千种蛋白质的"已知度"接近于零。其中包括来自模式生物的蛋白质,以及来自人类基因组的蛋白质。该数据库对所有人开放,并可定制,允许用户为不同的元素提供自己的权重,从而生成自己的已知度分数集,以确定自己研究的优先次序。

为了测试该数据库的实用性,作者选择了人类中的 260 个基因,这些基因在苍蝇中也有类似的基因,而且在两个物种中的已知度分数都是 1 或更低,这表明人们对它们几乎一无所知。其中许多基因的完全敲除与苍蝇的生活不相容;部分敲除或组织特异性敲除后发现,大部分基因对影响生育、发育、组织生长、蛋白质质量控制或抗逆性的重要功能做出了贡献。

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研究结果表明,尽管进行了数十年的详细研究,但仍有成千上万的苍蝇基因甚至在最基本的水平上仍有待了解,人类基因组的情况显然也是如此。芒罗说:"这些未被表征的基因不应该被忽视。"我们的数据库提供了一个功能强大、用途广泛的高效平台,可用于识别和选择功能未知的重要基因进行分析,从而加快缩小未知基因组所代表的生物学知识差距。"

芒罗补充说:"成千上万种人类蛋白质的作用仍然不清楚,但研究往往集中在那些已经很清楚的蛋白质上。为了帮助解决这个问题,我们创建了一个'未知组'(Unknome)数据库,该数据库根据人们对蛋白质的了解程度对蛋白质进行排序,然后对这些神秘蛋白质中的一部分进行功能筛选,以展示无知是如何推动生物学发现的。"

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