大鼠基因功能图谱被成功绘制

2019-08-13 14:50:38

国家“千人计划”入选者、复旦大学药学院教授石乐明率领博士研究生郁颖、博士后赵琛等,与美国食品药品监督管理局国家毒理学研究中心、洛马林达大学等单位合作,经两年多艰辛攻关,终于成功绘制出涵盖11种器官和4个发育阶段的大鼠基因功能图谱,该成果对药物安全性评价和个性化医疗有重大意义。近日,国际权威杂志《自然·通讯》发表了这一重要研究成果,引起了医学界关注。

  据悉,小鼠适合遗传学研究,而大鼠的生物表现行为更贴近人类,因而更适合用来模拟人类疾病,进行药物安全性、代谢机理、潜在的药物风险和化学毒性评估等研究。因此,大鼠已成为一种广泛应用于研究人类疾病及治疗的重要模式生物。但目前有关大鼠本身的研究工作并未取得很大进展。

  石乐明课题组和他的合作者,运用RNA测序技术,用了两年多时间,对一种广泛应用于药物安全性评价研究、命名为“Fischer 344大鼠”的来自幼年、青春期、成年及老年阶段的基因进行测试,该测试涵盖11种器官的320个样本,最终绘制出目前世界上最完整的大鼠基因功能图谱。为证明该图谱的可靠性,课题组验证了美国一著名专业基因功能数据库(AceView)所注释的众多有生物功能的基因,并绘制出40064个基因和65167种有生物功能的基因变种的表达谱。结果发现,大鼠中存在着大量人类以前并未认识到的功能基因,组织与组织之间所表达的基因数量不同,不同年龄段基因数量不同,雌雄之间组织器官表达的基因数量和功能也不同。掌握这些信息,有助于科学家根据不同器官、年龄段,以及性别等基因差异,深入研究药物,推动个性化给药方式。

  据悉,为方便科研工作者、药企、研究团队分享这一成果,石乐明团队以此资源为基础,构建了一个向世界开放的大鼠基因功能图谱数据库(http://pgx.fudan.edu.cn/ratbodymap/),希望为人类更好地利用大鼠模型开展生物医学研究提供平台。