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　　為(wei)何出現發育異常？癌癥等疾病因何產(chan)生？同濟大(da)學研究團隊給出了新答案。

　　北京時間4月(yue)9日23時，同濟大(da)學(xue)醫學(xue)院、同濟大(da)學(xue)附屬東方醫院心臟病全國重點(dian)實驗室尹(yin)貽(yi)蒙(meng)研(yan)究團隊與劍(jian)橋大(da)學(xue)研(yan)究團隊合作研(yan)究成果在線發(fa)表于《自然》(Nature)雜志，論文題為“DNA-guided transcription factor interactions extend human gene regulatory code“(DNA介導的轉(zhuan)錄因子間協同作用延展了人類基因調控密碼)。

　　該研究突(tu)破了(le)單轉錄因(yin)子(zi)調(diao)控基因(yin)的(de)傳統研究模式，表明不(bu)同轉錄因(yin)子(zi)常常通過協同作用，識別新(xin)型調(diao)控密碼(ma)，參與胚胎發育等生(sheng)命活動，而新(xin)型密碼(ma)的(de)突(tu)變，與發育異(yi)常或癌(ai)癥等疾病發生(sheng)密切相關(guan)。

　　人體生(sheng)(sheng)長(chang)發(fa)育(yu)所需要的(de)一切信(xin)息都蘊藏在人類基因組中。轉(zhuan)錄(lu)因子常以協同作(zuo)用(yong)的(de)方式解讀不同DNA序(xu)列所蘊含的(de)各類信(xin)息，通過調控基因的(de)時(shi)空特異性表達(da)，參與細胞(bao)的(de)所有生(sheng)(sheng)命活動。轉(zhuan)錄(lu)因子或其識別的(de)DNA序(xu)列發(fa)生(sheng)(sheng)突變(bian)，常會引起發(fa)育(yu)異常或導致癌癥等各類疾(ji)病(bing)的(de)發(fa)生(sheng)(sheng)。

　　研(yan)究團隊(dui)借助于(yu)高通量篩(shai)選(xuan)技(ji)術和(he)計算生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)學(xue)手段，對58000多種轉(zhuan)(zhuan)錄(lu)因(yin)子組合是(shi)否可(ke)協(xie)(xie)同(tong)(tong)結合DNA進(jin)行了系統性評估(gu)，鑒(jian)定出2198對協(xie)(xie)同(tong)(tong)作用(yong)的(de)轉(zhuan)(zhuan)錄(lu)因(yin)子，并(bing)解析(xi)了協(xie)(xie)同(tong)(tong)作用(yong)轉(zhuan)(zhuan)錄(lu)因(yin)子識別的(de)DNA基序(xu)(圖a)。進(jin)一步深(shen)入(ru)研(yan)究發(fa)現，轉(zhuan)(zhuan)錄(lu)因(yin)子間的(de)協(xie)(xie)同(tong)(tong)作用(yong)目(mu)前還不能被AlphaFold等(deng)人(ren)工智能工具(ju)所預測(圖b)。因(yin)而(er)，研(yan)究提供的(de)迄(qi)今為止最全面的(de)轉(zhuan)(zhuan)錄(lu)因(yin)子協(xie)(xie)同(tong)(tong)作用(yong)數(shu)據(ju)庫，以及協(xie)(xie)同(tong)(tong)作用(yong)轉(zhuan)(zhuan)錄(lu)因(yin)子識別的(de)DNA基序(xu)庫，為科學(xue)家們深(shen)入(ru)探索(suo)轉(zhuan)(zhuan)錄(lu)因(yin)子的(de)各種生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)學(xue)功能提供了重要的(de)數(shu)據(ju)支撐和(he)理(li)論依據(ju)。

　　研究團(tuan)隊還(huan)發(fa)現(xian)，協同作(zuo)用(yong)致使800多對(dui)轉錄因(yin)(yin)子(zi)識別的DNA序(xu)列發(fa)生改變。基(ji)因(yin)(yin)編(bian)輯小鼠證實，協同轉錄因(yin)(yin)子(zi)識別的新型DNA序(xu)列可驅(qu)動關(guan)鍵基(ji)因(yin)(yin)的細胞(bao)特異(yi)性表達，在發(fa)育(yu)早期細胞(bao)命(ming)運決定中發(fa)揮(hui)至關(guan)重(zhong)要的作(zuo)用(yong)(圖c)。

　　此項研究(jiu)從更高的維(wei)度(du)上(shang)拓展了(le)人類(lei)基(ji)因(yin)組的調(diao)控密碼，證實了(le)協同作用轉錄因(yin)子通過解讀這些新型(xing)調(diao)控密碼，指導關(guan)鍵(jian)基(ji)因(yin)的細胞特異性(xing)表達，調(diao)控早期(qi)胚胎發(fa)育(yu)等(deng)高度(du)時(shi)空特異的生物學過程。新型(xing)調(diao)控密碼的發(fa)現，為發(fa)育(yu)異常和癌癥等(deng)各類(lei)疾病的個(ge)性(xing)化治療提供了(le)新思(si)路(lu)。

　　同(tong)(tong)濟(ji)大學(xue)為(wei)論文(wen)第(di)一完成單位(wei)，同(tong)(tong)濟(ji)大學(xue)尹貽蒙教授和劍橋大學(xue)Jussi Taipale教授為(wei)論文(wen)的共(gong)同(tong)(tong)通(tong)訊作者(zhe)，同(tong)(tong)濟(ji)大學(xue)醫學(xue)院(yuan)、同(tong)(tong)濟(ji)大學(xue)附(fu)屬東方醫院(yuan)研究人員謝志遠(yuan)和劍橋大學(xue)Ilya Sokolov博士為(wei)該(gai)(gai)論文(wen)的共(gong)同(tong)(tong)第(di)一作者(zhe)。該(gai)(gai)研究得到國家自然科學(xue)基金委(wei)、科技部(bu)等項目和同(tong)(tong)濟(ji)大學(xue)腦與脊髓研究中心的支持。