像扫雷一样挖出MicroRNA新基因
——记湖州师范学院教授邵朝纲
基因表达调控机制是生命的核心语法,负责从基因组这部“新华字典”中挑选合适的“单词”,按照一定的时空规则进行组合,构成了细胞分化、组织器官发育、生老病死等一篇篇绚丽的生命篇章。经过科学家长期的研究,目前已初步揭示了生命体中复杂的基因表达调控网络,极大地加深了人类对生命过程底层机制的了解。
近日,记者随浙江省自然科学基金办公室的工作人员走访了湖州师范学院生命科学学院教授邵朝纲,其关于“基于前体加工切割信号的MicroRNA大规模挖掘新算法的研究”在2015年获得浙江省自然科学基金的资助,目前已取得了较好的成果。
邵朝纲介绍说,作为重要的基因表达调控因子,MicroRNA广泛参与了真核生物发育、生理到应激反应几乎所有的生物学过程,并且在人类癌症、心血管疾病、神经退行性疾病、代谢紊乱疾病等重大疾病的发展过程中也发挥了重要的作用,可以作为相关疾病诊断的分子标记或治疗靶点。近年来,新的MicroRNA不断被发现,但并未穷尽,特别是低表达的MicroRNA,常规方法很难发现,因此,寻找合适的挖掘算法至关重要。
邵朝纲向记者解释说,MicroRNA出生的时候,就像一个新生儿,需要一种被称作Dicer的核酸酶将其从母体上精确地切割出来,这一分娩过程可以被一种特殊的测序技术(降解组)探测到。能否像扫雷一样,利用该技术对MicroRNA产生的热点区域进行大规模的扫描,寻找新的MicroRNA?邵朝纲和其团队成员进行了探索,成功建立了一种全新的MicroRNA挖掘算法,并开发了免费共享挖掘软件MicroRNA Digger。目前,相关成果已被《Scientific Reports》接受发表。
利用该挖掘新算法,邵朝纲团队在水稻、拟南芥、土豆中已找到了新的几十种未被发现过的MicroRNA,而他下一步的思考,则是想用这种新的算法去寻找人类疾病相关的MicroRNA新基因,为疾病的防治提供新的检测标志物和治疗靶标。
邵朝纲非常感谢浙江省自然科学基金的资助,他说:“大学教师不能仅限于传播知识,也需要创造知识。在创造知识的过程中不免会遇到一些难题,省自然科学基金的支持是我们科研顺利走下去的重大动力。”该研究项目计划将于今年底结题。
本报记者 代梓熙 通讯员 陈登 闻正顺