轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)合蛋白質(zhì)組分析發(fā)現(xiàn)蠑螈再生奧秘
轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)合蛋白質(zhì)組分析探索蠑螈再生奧秘
來(lái)自德國(guó)及美國(guó)等處的研究人員針對(duì)基因組特別大，難以進(jìn)行全基因組測(cè)序的動(dòng)物，提出了以轉(zhuǎn)錄組測(cè)序與蛋白質(zhì)組分析聯(lián)合以解析功能基因的策略，并以蠑螈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開辟了組織及器官再生研究的新思路。該研究成果已發(fā)表近期的《Genome Biology》雜志上。蠑螈是一種在侏羅紀(jì)中期演化的有尾兩棲動(dòng)物，目前存活的約有400種。紅色斑點(diǎn)蠑螈雖然小，但其組織工程學(xué)技藝卻令人驚嘆。蠑螈在失去了組織，包括心肌、中樞神經(jīng)系統(tǒng)元件甚至眼睛的晶狀體后仍能再生。一般來(lái)講，動(dòng)物的再生組織的能力是所有多細(xì)胞動(dòng)物所共有的古老程序，因此，醫(yī)生們一直希望蠑螈的這種能力依賴于基礎(chǔ)遺傳學(xué)程序，而該程序潛伏在包括哺乳動(dòng)物在內(nèi)的所有動(dòng)物中，這樣他們就可以在再生醫(yī)學(xué)中利用蠑螈的再生機(jī)制。
然而蠑螈的基因組十分龐大，比人類基因組大十倍，要從頭獲得蠑螈的全基因組序列不容易。因此研究者們將目光轉(zhuǎn)向基因表達(dá)所產(chǎn)生的RNA，他們利用454新一代測(cè)序技術(shù)對(duì)蠑螈的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行了研究。經(jīng)過(guò)從頭組裝N. viridescens的轉(zhuǎn)錄組，獲得了超過(guò)120,000個(gè)RNA轉(zhuǎn)錄本，約有15,000個(gè)轉(zhuǎn)錄本編碼蛋白質(zhì)，其中有826個(gè)轉(zhuǎn)錄本是蠑螈所特有的。這些轉(zhuǎn)錄本中包含了不同器官所有再生階段的轉(zhuǎn)錄本，這些轉(zhuǎn)錄本中的一部分與其它生物相似。通過(guò)對(duì)蠑螈胚胎和幼體的心臟、四肢、眼睛、尾、肝臟、脾臟等組織中再生過(guò)程表達(dá)的蛋白的分離以及質(zhì)譜分析方法，對(duì)這些蛋白進(jìn)行分類及與轉(zhuǎn)錄本的比對(duì)。
通過(guò)454新一代測(cè)序結(jié)果與質(zhì)譜技術(shù)的結(jié)合，發(fā)現(xiàn)了500多個(gè)其它生物中從未被發(fā)現(xiàn)的肽段，接下來(lái)會(huì)進(jìn)一步探索這些蛋白是否與再生能力相關(guān)。這項(xiàng)研究不僅為目前科學(xué)家們提供了兩棲類動(dòng)物的基因數(shù)據(jù)，更為基因組測(cè)序困難的動(dòng)物研究，提出了一種新思路。
參考文獻(xiàn)：
1. Genome Biol. 2013 Feb 20;14(2):R16. A de novo assembly of the newt transcriptome combined with proteomic validation identifies new protein families expressed during tissue regeneration. Looso M, Preussner J, Sousounis K, Bruckskotten M, Michel CS, Lignelli E, Reinhardt R, Hoeffner S, Krueger M, Tsonis PA, Borchardt T, Braun T.
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