發現新大陸! smORF 基因將拓展 10% 人類基因組數目

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目前已鑑定出約 25,000 個人類蛋白質編碼相關的基因,好消息是,近期  Salk Institute 發表於《Nature Chemical Biology》的研究指出,他們發現 2,000 多個新基因,將可能拓展 10% 已知基因總數。這些基因被稱為 small open reading frames(smORF),它們不僅能夠編碼微蛋白 (microproteins) ,並且與免疫功能、細胞應激、肌肉發育等多項生理功能有關。他們更指出,smORF 對於人類疾病相關的生物標誌物和藥物靶標治療扮演潛在的角色。

該研究最大挑戰在於,smORF 基因數量眾多因而很難確定相對應編碼的微蛋白,並且,普通 Ribo-seq 蛋白基因組技術多半用以檢測較大蛋白質,所以檢測  smORF 時一致性較低、無法有效鑑定 smORFS 實際編碼於細胞中的蛋白質。有鑑於此,Dr. Thomas F. Martinez 和 Dr. Saghatelian 對 Ribo-seq 進行優化,使其精準地檢測到 smORF,並從白血病、卵巢癌、永生化腎細胞三種人類細胞系進行研究,發現在至少一個細胞系中出現了約 7,500 個 smORF,而其中約 1,500 個細胞至少出現在兩個細胞系中,該研究結果的可重複性與再現性使研究人員確信這些新發現的基因確實存在。

而當前的挑戰是弄清楚哪些 smORF 與疾病有關,以及它們編碼的微蛋白是否可能成為疾病的標靶。Dr. Saghatelian 指出:「目前我們的方法可以告訴我們 smORF 是否存在,研究仍處於早期階段,仍未提供許多與疾病實際相關的訊息,我們期待未來更多相關研究,以發現可能針對癌症或糖尿病等疾病的 smORF。」

文/ Ella Chen

延伸閱讀:2003年10月09日 開啟 ENCODE Project 註解人類基因序列

 

參考資料:https://www.nature.com/articles/s41589-019-0425-0

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