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罕见疾病有哪些_专家讨论了RNA在诊断罕见疾病中的作用

来源:女性新闻 时间:2019-07-20 17:17:51 点击:

个体的基因构成或基因组可以揭示其生物学的重要和亲密细节。现在,科学家们正在证明,RNA是一种鲜为人知的DNA分子,它本身就具有强大的功能,可以提供DNA无法识别的罕见人类疾病的见解。斯蒂芬蒙哥马利博士,医学院病理学和遗传学副教授,是利用RNA来确定主流医学难得的罕见疾病原因的科学家之一。

在6月3日发表在 自然医学杂志上的一项研究中,蒙哥马利及其同事描述了RNA测序或转录组学如何帮助确定罕见疾病的遗传根源。虽然基因组的 DNA测序可以揭示出生时存在的某些突变或基因异常,但RNA转录组显示当这些基因被打开或表达时会发生什么,以及我们的环境如何影响我们基因的激活和表达水平。

科学作家Hanae Armitage与蒙哥马利谈到了他在转录组学方面的工作,它在疾病诊断中的作用以及他和他的团队利用RNA的见解识别的一些罕见疾病。

1.什么是转录组学?

蒙哥马利:我们可能都知道DNA构成了我们所有的基因。但是,为了使这些基因真正发挥作用,它们的遗传密码被用于制造在体内有用的分子,例如蛋白质。在这个过程中,有一个中间步骤,表达基因的DNA,并将其转化为称为信使RNA的分子。这个mRNA使我们了解哪个基因在个体中是活跃的。作为整体收集,这些mRNA分子形成转录组。它允许我们研究特定细胞或特定生物状态中所有基因的活性。例如,我们可以使用个体血液样本来确定哪些基因在任何给定时间都是活跃的,例如当他或她正在经历奇怪的医学症状时。但与DNA不同,这更像是一个人的生物学的静态蓝图,mRNA是动态的。取决于人们做什么 - 抽烟,吃高脂肪食物,跑步,无论什么 - 它可以改变基因的表达方式,我们可以使用这些表达模式来破译各种不同的健康风险或暴露。

2.您如何使用转录组学来研究难以诊断的疾病的原因?

蒙哥马利:现在通过基因组测序,我们可以识别DNA中的打嗝,例如突变,其更广泛地称为基因变异。但是我们都有各种各样的这些基因变异,而且并非所有变种都是坏的; 有些没有任何影响。通过转录组测序,我们能够看到这些基因,变体和所有基因是否正常运作。例如,有时基因在其DNA水平上看起来很好,实际上会发生故障,产生过多或过少的蛋白质。我们可以从转录组中检测到这一点。

因此,在评估患者的转录组时,我们关注的两件事情是基因表达水平以及该水平与健康个体水平的比较,以及称为剪接的事物,即转录本 - 原始序列将转录后的RNA拼接在一起以制备正确的mRNA序列。

你能举个例子说明转录组学有助于确定罕见疾病的原因吗?

蒙哥马利:我们有一位正在经历正常发育问题的女性。在正常发育直到她18个月后,她开始出现头部控制和言语问题; 在21个月时,她开始发展震颤; 在22个月时,癫痫发作。所以我们进行了DNA测序,我们发现了大约110种可能导致问题的不同基因。但是通过添加来自她的转录组的信息,我们最终能够归巢于一个特定的基因,因为我们看到了mRNA中的特定异常。我们发现的异常反映了文献中关于异常mRNA模式的知识,这些模式可导致与她相似的症状。因此,使用转录组允许我们将大量候选基因缩小到一个,这给了我们一些真实的牵引力。我们希望将来,我们'

4.罕见疾病诊断多久经常受益于转录组数据?

蒙哥马利:通过基因组测序,我们可以为患有未诊断的罕见疾病的人找到有希望的基因候选物30%到50%的时间。在那之后,有一个不同事物的诊断迷宫,个人可能必须经历以找出正在发生的事情。可能存在影响他们疾病的环境因素。或者也许有多种基因参与其疾病。这些人面临着寻找疾病解释的下一步。因此,在这项研究中,我们问道:如果我们使用转录组测序并将其应用于各种各样的疾病,那么我们有多少人可以帮助找到诊断或更具体的信息来解决导致他们疾病的原因? 我们发现,对于另外8%的患者,我们可以找到他们患病的原因,另外17%,我们能够缩小候选基因的范围。了解他们的疾病背后是什么。总体而言,在接近诊断方面,我们正在提高牵引力的案例中约有四分之一。我们认为这只是可能的下限。

5.您如何看待这种方法适合医疗保健?

蒙哥马利:这个领域的科学家们正在努力思考我们如何创造和使用对人类产生最广泛影响的技术,而不仅仅是针对少数几个人。确实有些测序技术仍然非常昂贵,但我们看到过去20年来基因组测序成本急剧下降,特别是在过去十年中。并且现在对单个转录组进行测序大约需要几百美元。我的期望是这些方法将继续变得更便宜和更容易获得,特别是当研究人员和医生继续证明这些方法在临床中的价值和实用性时。

此外,我认为公众将更加习惯于不仅了解他们的基因组和DNA变体,而且还习惯于在他们的基因组的功能输出中有价值的信息 - 例如mRNA和蛋白质。这可以提供关于他们所处的环境,老化过程,他们对某些药物的反应,以及我们现在没有进行过良好测试的各种事情的真实详细信息。我想在未来,人们将在他们的一生中多次对他们的成绩单进行测序,就像他们可能在临床访问时测量他们的血细胞计数一样。我认为,想象一下,医生将能够获得转录组,这并不是一件容易的事 他们的患者档案更常规,以更好地告知护理。

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