嘗試過基因檢測的健康人一定遇到過這樣的情況。
檢測報告里寫到:“正常人群患XX癌癥的概率是7%,你體內有XX突變,患癌癥的概率是14%,同時有12%可能禿頭。”
你心里一定有個疑問“我到底有沒有患癌癥?”
當我們談論基因檢測的時候,談論的其實是DNA檢測。我們忽略了RNA,它是基因檢測中缺失的重要一環。但是,這一環也許會告訴你有沒有患病。
今天給大家介紹一家也做基因檢測的公司,它就是位于美國加州的Cofactor Genomics。之所以要介紹這家公司,是因為它撿起了基因檢測中缺失的一個關鍵環節,它這一舉動有可能開了基因檢測領域的另一個先河–circRNA診斷。至于circRNA診斷是個什么東西,先按下不表,稍后你就會知道。
我們注意到這家公司的原因是,今年7月21日Cofactor Genomics對外宣布它獲得了美國國立衛生研究院(NIH)150萬美元的資助。當然150萬美元對于一家生物技術公司來說,算不得什么。但是,我認為NIH資助的象征性意義,要遠遠大于這點金錢帶來的好處。NIH資助的Cofactor Genomics的原因也很簡單,越來越多的研究表明circRNA與包括冠狀動脈疾病、帕金森病、精神疾病、癌癥在內的疾病,有重大的關系。目前已經有研究表明circRNA可以作為生物標志物診斷某些疾病。
好了,先一起來看看circRNA診斷是什么,以及它的重要性。
其實介紹這家公司,讓我挺頭疼的。在咱們國家,大家都還沒有明白DNA診斷,現在又冒出來一個circRNA診斷,真不知從何說起。
現在大家基本上都知道我們的生老病死是跟基因有關的。但是基因這個東西就是信息啊,并不直接參與生老病死。這個信息是沿著DNA→RNA→蛋白質,一級級傳遞,zui終由蛋白質實現我們的生命功能的(比如,你的指甲,你的肌肉,都主要是蛋白質構成)。你要是還不理解,我就只能給你打比方了。
如果將一個公司的結構簡化成三級,*的決策層、中間的管理層、下面的執行層。那么,公司的信息(或者決策)就會沿著這個層級流動,zui終完成任務。現在我們通過DNA檢測診斷疾病,就類似于通過分析公司上層的決策文件,了解任務能不能完成。如果上層決策文件出了問題,任務自然完不成。這就是DNA檢測可以診斷疾病的原因。大腦靈活的朋友肯定立馬問,上層的決策文件沒有問題,任務就一定會完成嗎?當然不是,你還得看中間管理層不是?如果管理層這里出了問題,任務一樣完不成。這就是DNA檢測的缺陷,這正是RNA檢測的優勢。
我們知道在一個公司決策層可以只有一個人,但是管理層卻是一大幫人。我們的細胞里面也是這樣,DNA就是DNA,但是RNA卻有一大幫。我們暫且不扯那么多,一是因為本文不涉及,而是怕把大家繞暈了。本文只講mRNA(信使RNA,messenger RNA)、circRNA(環狀RNA,circular RNA)和miRNA(小RNA,micro RNA)。
如果我們把mRNA比作是直接對蛋白質下達命令的管理層,那么miRNA和circRNA就是輔助下令的謀士。只不過miRNA是保守的文官,總是說“主公(mRNA),此事萬萬做不得呀!”;circRNA則是激進的武官,總會說“主公(mRNA),我等誓死擁護你的決定!”(但是,這里要申明一下,并不是所有的“主公”都有“謀士”。至于“主公”的“謀士”是怎么來的,為什么來,這個現在恐怕只有造物主知道。)
circRNA不在的時候,miRNA黏到對應的mRNA阻止蛋白質的生成
circRNA出現,拖走miRNA,mRNA合成蛋白質
mRNA沒有人類那樣的思考能力,它不知道到底該不該像女媧那樣,制造沒腦的苦力蛋白質去干活。但是,如果保守的文官miRNA一直抱著他的大腿,那么mRNA就沒工夫制造蛋白質,事情就做不了(專業術語叫“基因的表達被抑制了”);要是激進的武官circRNA過來把黏在mRNA身上的miRNA全部拖走,mRNA就會立馬制造蛋白質,蛋白質就不分對錯的開始干活(專業術語叫“基因的抑制被解除了”)。你現在明白了嗎?
下面再舉幾個具體的例子,讓我們看看circRNA和miRNA跟癌癥的關系。
BCL2基因是一個癌基因,它與白血病、淋巴瘤和前列腺癌的發生密切相關。在正常的情況下,BCL2基因的mRNA表達被相應miRNA黏住了,所以基因不表達,癌癥不發生;但是如果對應的circRNA出現了,那么miRNA就被活活拖走了,BCL2基因的mRNA就開始女媧造人般的制造蛋白質,這些蛋白質促進細胞的癌變,悲劇就發生了。
再來看看大名鼎鼎的抑癌基因P53,很多癌癥的發生都與它的苦力蛋白質無法合成有關(當然,P53蛋白功能缺失的原因有很多,我們不一一介紹)。現在有研究已經發現了拖住P53基因mRNA的miRNA,這個時候如果對應的circRNA出現,P53基因mRNA就可以順利制造蛋白質了,細胞癌變就會被阻止。
由上面兩個例子不難看出,circRNA并無好壞之分,zui終circRNA解除miRNA對基因表達的抑制,帶來的后果,是跟對應基因的功能直接相關的。
現在你大概能夠明白,circRNA檢測可以診斷疾病的原因了。如果你懂了,卻覺得打的比方、舉得例子不夠嚴謹,請你不要挑刺,我也不接受挑刺。你懂得就好。
但是,你心里也許還有另外一個疑問,“既然circRNA如此重要,你們早干啥去了,怎么到現在才開始檢測這個?”
這個說來也挺委屈的,真不怪科學家們啊!實際上早在1991年就在人體內發現了circRNA,但是當時認為你這個家伙太了。一直以來都被大家所忽視,直到2012年斯坦福大學的Julia Salzman發現circRNA在人體大量存在,這一改變教科書級的事實才大白于天下。緊接著2013年兩篇重量級研究circRNA功能的文章發表在《Nature》上。研究circRNA的熱潮開啟了,越來越多的研究證明circRNA和很多疾病都有關系。
創立于2008年的Cofactor Genomics公司,是由參與人類基因組計劃的科學家創辦的,他們主要從事于RNA的測序,多年來已經積累了很多的測序經驗。然后在目前研究circRNA的大背景下,Cofactor Genomics于今年轉型,希望利用circRNA診斷疾病。當然,目前Cofactor Genomics的產品還處于研發階段,不過*階段的研發工作已經順利完成,NIH資助的是他們第二階段的研發工作。預計明年會有產品上市。
當然,你不要以為我是在貶低DNA檢測,實際上DNA檢測和RNA檢測一樣重要,circRNA診斷是DNA診斷的一個重要的補充。
上一篇 : 人類信息有望在宇宙中*保存
下一篇 : 引物合成服務,隨機引物合成,PCR引物合成服務