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云之南

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专业背景:计算机科学 研究方向与兴趣: JavaEE-Web软件开发, 生物信息学, 数据挖掘与机器学习, 智能信息系统 目前工作: 基因组, 转录组, NGS高通量数据分析, 生物数据挖掘, 植物系统发育和比较进化基因组学

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Indel诱变假说  

2010-03-22 10:10:25|  分类: 生物学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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http://cnpassing.com/viewMagazineArticle.do?id=2087&articleurl=magazineArticleList.do?quarterid=71$boardid=27$magazineName=2008%A1%A4%B6%AC%BC%BE%BA%C5%20%3E%3E%20%D0%A3%D4%B0%C8%BA%B7%BC

 

Indel诱变假说

  2008年7月20日,南大教授经过多年研究在《自然》发表的《真核生物中插入/缺失增加其周围序列的突变率》这篇论文中大胆提出“Indel诱变假说”。

  2005年起,他们通过生物信息学技术对人、黑猩猩、恒河猴、小鼠、果蝇、水稻和酿酒酵母等不同类别生物的基因组序列进行了比对分析。研究后发现,DNA的插入/缺失(Indel)会引起其周围一系列的变异。在此基础上,他们提出了“Indel诱导自发突变机制假说”,从源头上回答了“遗传变异究竟是如何形成的”这一生命科学面临的基本问题。

  基因突变主要是指 DNA中核苷酸顺序、种类和数量的改变。突变又分为自发突变和诱发突变。长期以来,学术界对自发突变机制的经典认识是,自发突变具有随机性和稀有性。但随着上个世纪90年代以来DNA测序技术的突破性进展,研究者们对自发突变在基因组中的数量和分布有了精确估计,并普遍认为“自发突变在基因组中不是随机分布的,突变热点普遍存在于基因组中”。这一结论对传统的自发突变随机性和稀有性的认识形成巨大挑战,世界科学界至今没有找到一种普遍的机制来解释这一重大的科学疑问。

  田大成教授等发现的遗传突变新机制成功破解了这一悬念:第一,基因组各区域的突变率很不相同,自发突变的数量是由Indel的数量和密度所决定,自发突变的数量在Indel附近并不稀有。但Indel本身是一种点突变,其发生有一定的随机性,因而其诱发的突变也有一定的随机性;第二,找到了多数自发突变的发生根源,也就是说,生物多样性的最初变异来源,主要是由Indel诱导产生;第三,自然选择在很大程度上是通过对 Indel 的选择而实现,而自发突变率的高低很大程度上也是自然选择的结果;第四,生物通过调节自身变异能力而适应环境的能力,比人们原先想象的要大得多,即突变在进化中的作用相当巨大。

  该研究成果不仅回答了大量科学问题,在解开肿瘤发生机制、作物遗传育种等方面也具有重大潜在应用价值。

  《自然》评审专家Kondrashov在他对此论文的实名评价中这样写道:“这是一个非常有趣、富有启迪的发现,将会在科学界引起强烈反响。”

  在丰富多彩的生命世界,究竟是什么造就了诱人的生命多样性?南京大学教授经过多年潜心研究大胆提出“Indel诱变假说”,用新发现的“遗传突变的普遍机制”破解了生物学上的诸多悬念。7月20日,最新出版的国际顶尖杂志《自然》介绍了南大自主完成的这一研究成果。

  《自然》发表的《真核生物中插入/缺失增加其周围序列的突变率》这篇论文,是南大生命科学学院教授田大成、陈建群等研究成果的智慧结晶。2005年起,他们用生物信息技术对人、黑猩猩、恒河猴、小鼠、果蝇、水稻和酿酒酵母等不同类别生物的基因组序列进行了比对分析。

  研究后发现,DNA的插入/缺失(Indel)会引起其周围一系列的变异。在此基础上,他们提出了“Indel诱导自发突变机制假说”,从源头上回答了“遗传变异究竟是如何形成的”这一生命科学的基本问题。这一研究成果具有重大科学意义,并具有潜在的应用前景。如体细胞中的Indel诱变效应,可能是解开肿瘤发生机制的关键;大量Indel的总体诱变效应,对理解生命的起源具有重要作用;杂合体Indel的放大诱变效应,可使基因的突变率大大提高,在作物遗传育种中有重大潜在应用价值。

 

indel是基因组结构变异的一种形式

基因组结构变异包括简单的单碱基的变化,称为SNP;1~5个碱基的插入和缺失,称为indel(small indel); 5个碱基以上的插入、缺失、倒位等称为structural variation

我觉得indel可以是非常小的插入删除

没有整个基因的丢失和扩增范围那么大

这个主要是进化过程

我觉得,基因表达调控很少利用插入删除

 

indel是基因组复制的意外事件,gene duplication等也是,当然可以作为进化的原材料。但是这个时间尺度是漫长的,跟你说的表达调控(丢失 扩增)不是一回事,表达调控是说当下某个细胞里面的事件

 

扩增和缺失会导致拷贝数变化,从而会导致表达情况的变化
   indel会导致移码,从而会导致生成的mRNA发生变化

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