來自耶魯大學等處的研究人員對兩種重要的模式動物:秀麗隱杆線蟲(Caenorhabditis elegans)和黑腹果蠅(Drosophila melanogaster)進行了系統分析,從而獲得了詳細的相應基因表達的數據。這一研究屬於modENCODE計劃,研究成果公布在Science雜誌上。
2003年美國啟動了ENCODE計劃(ENCyclopedia Of DNA Elements),主要目的是建立人類基因組中生物功能關鍵性元素目錄。2007年美國國家人類基因組研究協會(NHGRI)又撥款5千7百萬美元,資助建立在ENCODE計劃基礎上的modENCODE計劃,即model organism ENCODE (modENCODE) Project——模式動物「生命百科全書」項目。
ENCODE計劃主要目的是希望能將包括物種的描述、圖片、分布地圖、視頻、聲音以及該物種的基因組和所有發表的相關科學論文的連結等等。目前雖然基因組測序研究逐漸深入,但是對於基因組如何指導細胞生長和組織發育這一流程中存在的各種機制,科學家們了解的還不多。而這項計劃就是希望能在這方面獲得突破。
在最新公布的這項成果中,研究人員對線蟲和果蠅轉錄模式,以及基因表達等方面進行了分析和數據收集,由於這兩種重要的模式動物擁有許多與人類相似的基因組,因此這一研究意義重大,有助於了解人類生理機能,及疾病發生等方面。
研究人員首先收集了在線蟲整個發育過程中,基因組中237個與該生物基因結構、RNA表達及染色質調節等有關的數據。然後對那些數據進行了分析,從而獲得了一個更為完整和精確描述個體基因以及它們的轉錄和表達的模型。
同時,這一研究也分析了超過700個的有關果蠅基因表達的詳細情況的資料庫。研究人員分析了這些果蠅基因組的機體與功能之間的聯繫。研究人員表示,這一研究結果有助於人們更為精確的預測基因功能、組織和發育階段調節因子及基因表達水平。
這兩項研究第一次發現了線蟲和果蠅基因組的高佔據標靶區域(或稱HOT區域)。在這些區域中,DNA結合了超過15種不同的轉錄因子。這些不僅為我們提供這兩個關鍵模式生物的功能信息,而且也能幫助我們解決人類的相關問題。