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基因测序助力个性化医疗

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avatar 发表于 2022-3-18 19:36:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
  在近日一项发表于《科学进展》的研究中,美国加利福尼亚大学尔湾分校(UCI)化学系、物理与天文学系的研究人员,二代测序揭示了DNA测序关键酶的新细节。该发现是向个性化医疗的一次飞跃,届时医生能够根据患者个体的基因组设计治疗方案。
  “酶通过催化化学转化而使生命成为可能。”UCI化学教授、研究合著者Greg Weiss说,“我们真正感兴趣的转化过程对地球上所有生命至关重要,即DNA复制和修复过程。”
  UCI团队的研究对象是Taq酶。它是具有热稳定性的DNA聚合酶,可以复制DNA。从法医学研究到新冠病毒检测运用的聚合酶链式反应(PCR)技术都离不开Taq。
  研究小组发现,有助于产生新的DNA拷贝的Taq,其行为与科学家之前认为的完全不同。Weiss解释说,比起一台高效、不间断生产的DNA拷贝机,Taq更像一位随性的购物者,游荡在商店中,把所见之物全部扔进购物车。
  “这种酶不会精挑细选,它每成功添加一个片段的同时会捕获几十个不匹配的片段。”Weiss说,“就像购物者检查清单一样,这种酶根据它试图复制的DNA序列检测每个不匹配的部分。”
  此前的研究已知Taq最终会筛选掉任何不匹配的片段,这是成功复制DNA序列的关键。但在这项新研究中,Taq筛选出正确碱基的频率让人惊讶。
  “就像购物者在只需要一罐罐头的情况下抓起了半打相同的罐头,然后对所有罐头测试。”Weiss解释道,Taq的工作效率远低于它本可以做到的。这项工作可以用来开发改进版的Taq,使其在复制DNA时减少时间的浪费。
  如果科学家了解Taq的功能,就能更好地了解一个人的测序基因组的准确程度。“人的基因组略有不同,在不同的地方有不同的突变,其中一些突变与疾病有关,而另一些则完全无关。要想真正搞清楚这些差异在合理用药方面是否重要、是否攸关健康,首先需要准确了解这些差异。”共同通讯作者Philip Collins说。

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