NIH启动新项目以更好地了解每个人类基因的功能

美国国立卫生研究院正在启动一项计划，以更好地了解每个人类基因的功能，并生成每个基因失活的分子和细胞后果目录。由国家人类基因组研究所管理的细胞中空等位基因的分子表型(MorPhiC)计划旨在通过多个阶段系统地研究每个基因的功能，每个阶段都将建立在前一个工作的基础上。

该计划最初将获得为期五年的资金，总额为4250万美元，等待资金到位。该计划的第一阶段将专注于1,000个蛋白质编码基因并作为试点阶段，并具有三个目标：探索多种灭活或“敲除”基因功能的方法;开发模拟多种人体组织和发育阶段的分子和细胞系统;并开发分子和细胞方法来编目其他研究人员可以复制的基因功能。

数千个基因的功能仍然是个谜，它们可能发挥着重要的生物学作用。了解基础生物学可以帮助我们弄清楚为什么会发生某些疾病，以及我们如何开发靶向和治疗这些疾病的药物。”

该计划资助的项目将使用不产生功能性蛋白质的基因版本，称为无效等位基因。在没有制造其功能性蛋白质的情况下，通过研究产生的生物学特征或表型，可以更容易地推断给定基因的功能。研究人员希望这个过程能够更容易地解释结果。

目前，在估计的19,000个蛋白质编码基因中，有超过6,000个尚未得到充分研究。在已经研究过的基因中，只有一部分功能得到了很好的表征。

创建所有人类基因所做的目录并非易事。大多数基因可能具有不止一种功能，并且根据表达它们的细胞类型而表现出不同的行为。此外，基因可能会根据细胞与周围细胞、环境和年龄的关系而开启或关闭。

MorPhiC计划资助的研究将使用细胞培养模型，例如类器官，这是由多种细胞类型组成的微型三维模型，可模拟真实组织和器官的功能。使用培养细胞进行的研究有一个主要优势：它可以更稳健地研究人类细胞，从而研究人类基因。所有数据都将提供给更广泛的研究界。如果第一阶段成功，NIH将启动第二阶段以表征更大的人类基因集。

“MorPhiC旨在在DNA水平的基因敲除和生物体水平的影响之间添加另一层功能信息。我们希望对敲除细胞内每个基因的影响进行分类，并与来自其他研究的信息一起-用它来了解基因如何发挥作用来产生有机体，”基因组科学部NHGRI项目主任AdamFelsenfeld博士说。

与NIH和NHGRI的其他项目相比，MorPhiC项目提供了一种了解基因功能的新方法。例如，作为基因敲除小鼠计划的一部分，NIH探索基因功能的一项成熟的工作一直在研究在组织和器官水平上敲除小鼠基因的后果。另一项努力是应用新技术、基因组测序策略和分析方法，以显着增加具有已确定遗传原因的人类遗传疾病的比例，作为基因组学研究以阐明罕见疾病的遗传学联盟的一部分。通过基因组变异对功能联盟的影响，了解基因组变异如何影响基因组功能和表型的研究也是NHGRI正在进行的投资领域。

“MorPhiC通过在分子和细胞水平上检查人类基因敲除的影响来补充这些其他努力，”基因组科学部主任CarolynHutter博士说。“最终，当我们能够在这些不同的项目中进行合作时，催化性的进步就会到来。”