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(xué)理學(xué)院遺傳與生物化學(xué)系攻讀生物化學(xué)博士學(xué)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(shí)，我們總是需要將該特征與正常情況進(jìn)行比較，”她說。
最近發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》上的一篇題為“探索特定區(qū)域大腦基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)的生物標(biāo)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(dá) (GTEx) 項(xiàng)目的 RNA-seq 基因表達(dá)譜和名為知識(shí)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 (KINC) 的軟件，將數(shù)千個(gè)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(xué)教授 Alex Feltus 和前研究生 Stephen Ficklin(現(xiàn)為華盛頓州立大學(xué)助理教授)開發(fā)了 KINC。Hang 是 Feltus 系統(tǒng)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生。
隨后，Hang 為正常功能的大腦構(gòu)建了六個(gè)微型基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行了額外的統(tǒng)計(jì)測(cè)試，以揭示大腦中基因和細(xì)胞通路之間的相關(guān)性。在基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)極有可能相互作用的基因?qū)⑼ㄟ^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(biāo)志物，即在不同腦組織中成對(duì)共同表達(dá)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(fèi)爾圖斯說。研究人員現(xiàn)在可以測(cè)試每個(gè)基因組，看看基因?qū)υ谀X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(cè)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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