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狐敛艳

心情记录——一种蜕变与成长

 
 
 

日志

 
 

基因调控的进化控制发育  

2011-03-26 06:58:48|  分类: 记事本_我看世界 |  标签: |举报 |字号 订阅

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今天组会要讨论这个文章,我昨天中午受到文章但一直到晚上才有时间看。看了一个多小时,信息太多容量太大。后来放弃了。不过文章确实是好文章,增长了不少见识。
文章来自cell 3月18日。review,标题是evolution of gene regulatory networks controlling body plan development.
文章讲述了很多调控机制的进化计划,每句话都看懂了,连起来就觉得不能理解。不过有几个例子我还是很喜欢的,深刻感受到进化的神奇,还有我们现有研究机制、研究手段、设假等的过于简单。就如我老板说的,他保持乐观,觉得我们的努力能够填补空白,但是真实情况是,我们都不确定未来什么时候我们才能搞清楚这个复杂的调控体系。我从以前就觉得西方现在的研究方法过于简单,比较喜欢中国人从一个整体看问题的方法。但是以目前的手段来看,这是不可能的事情。机制虽然我读不懂,但例子我是看懂了的。不过我看得不是基因调控网络,我看得是整个基因组的复杂调控机制。基因序列存在有其原因。很多时候我们都忽略,只考虑编码区。这是非常错误的。我就简单摘录,保留给自己以后看。
一种鱼,进化中丢失了其pelvic spines。一般进化学上都有一个假设,有多种进化可能关系时,变异次数最少的那个最可能。但是这个丢失的结构却在进化中独立发生了两次。分析其基因为点,发现其中一个基因的正调控位点处于一个多重复不稳定的区域,这个调控位点在进化中多次丢失,导致这个基因失去作用。 这个例子说明,对于我来说,重复序列和一个调控序列的存在位置都是很重要的,直接影响到基因的表达。
墨西哥洞穴鱼同时存在于河流上层和洞穴里,洞穴里的种群重复发生视力减退的突变(早期发育都是正常的,是发育以后退化了)。而这个突变是由于SHH过量表达引起的。过量的shh,引起了patterning 环路的改变,然后lens和视网膜也凋亡。这个例子说明,即使基因编码区是正常的,基因表达量会引起很多变化。这个相当于失去或者得到基因作用。
我最喜欢的例子。达尔文的《物种进化》里面提到鸟类的喙长短轻重不一。这个表型的多变性,居然不是数量形状(多基因控制,如人类的高度),而是BMP4的表达量决定的。下游钙离子和CaMKII调控着喙的不同表型。同样的,狗腿的长短也是由FGF4控制的。 换句话说,这些不同,只是由于调控区的不同。单纯寻找编码区的差异,是解决不了这个问题的。
这些例子只是文章中很小的一部分,我其实是捡了芝麻丢了西瓜。文章主要讨论的是多种正调控序列的突变机制,我都没看懂,哈哈。不过确实很喜欢这些例子。
a老板组经常有很多病人的血液样品测序,但都只是看编码区是否有突变。我相信现在医学主流也只是做这个。就如同我做的Pk一样,基因表达量不同,直接就有表型。所以,很大可能性,就是病人的突变也是发生在调控区。但是我们目前测序手段还不够先进,估计要把一个基因的整个调控区测了不现实。这在很大程度上依赖于技术的进步。
多年以后的我们,回首现在做的东西,肯定也像我们现在回首70年前的试验一样——当时太短视了。
不过我一直觉得,生物体一定要从整体来看;基因表达调控很多时候都是相互之间影响的,牵一发而动全身。外国人显然不理解这个道理,还一直在寻找specific target治疗疾病。坦白说呢,是药三分毒。根据人类基因组的大小,估计这种specific target存在的可能性太小了。不过这就是目前医疗状况。要治疗,肯定得有破坏。你是要命,还是要一点伤?
生物学发展,大有可观呀。慢慢发展吧……
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