基因组研究发现了一个基本RNA基因的意外变异

约翰霍普金斯金梅尔癌症中心的研究人员进行了一项基因组研究，旨在寻找一种基因的变异，这种基因被认为是合成蛋白质的微观结构的基本组成部分。

人类核糖体RNA (rRNA)基因是构建核糖体或翻译蛋白质的机器所必需的。该研究结果将发表在2月2日的《科学》杂志上核糖核酸证明了这些基因这些特征被认为在人与人之间是相似的，但却因一个人的地理血统而存在显著差异。在一个叫做28S rRNA的片段上发现了特别高的变异，28S rRNA是蛋白质翻译核糖体的重要组成部分。

由医学博士、放射肿瘤学和分子放射科学系分子放射科学主任Marikki Laiho领导的研究小组，从他们常规的研究重点转向了开发可能在肿瘤治疗中有用的新分子癌症的治疗为了深入研究他们想要更好地理解的基本生物学概念。

他们发展了抗癌药物靶向核糖体rrna的合成，这是一个驱动癌症发展的独特过程。没有这些，癌细胞就无法繁殖。研究小组想知道，rRNA基因本身是否在癌症中发生了改变，以及这将如何影响它们的靶向策略。尽管该基因很重要，但迄今为止还没有明确的参考序列发表。

团队成员开始采用生物信息学方法来研究rRNA基因序列，使用马里兰高级研究计算中心的高性能计算机，该中心是由约翰霍普金斯大学和马里兰大学共同管理的一家合资企业。为了绘制癌症变化的图表，他们必须了解变异是否存在于人类群体中。rRNA基因序列被认为是“不可触及的”，或者说它是如此重要，以至于似乎不太可能有任何变化。

“然而，当我们开始分析时，我们很快意识到癌症基因组都非常反常，”莱霍说。“为了让我们了解这种畸变是否真实，也就是说它在一种特定的癌症中发生了变化，我们需要更好地了解正常的人类基因是什么样子的。”

接下来，他们使用来自1000基因组计划(一个国际人类遗传学数据库)的全基因组测序数据，分析了来自26个种群的2504个个体的变异。他们确认了3791人变体rRNA基因上的位置这包括28S rRNA上的470个不同位置。这些变异中的大多数位于rRNA的长而突出的褶皱上，这些褶皱在不同物种之间有所不同。这些代表了多样性的立场，并且可能处于不断演变之中。

“分析结果超出了我们的想象，”Laiho说。“我们在基因的大片区域中看到了完美的序列守恒，然后在我们预期不变的精确位置上看到了高度可变的位点。这表明，变异rna嵌入核糖体的方式可能会导致核糖体功能的潜在改变。”

观察到的许多变异是按种群分离的。例如，一些变异在非洲或亚洲人群中比在美洲或欧洲人群中更常见，反之亦然。Laiho说，这提出了一种可能性，即一些变体是古老的，依赖于祖先的，但在现代人群中被保留了下来。

她说:“推测这些变异意味着什么还为时过早，但令人着迷的是，它们是由种群保存下来的，这意味着它们的保留在某种程度上是重要的。”

研究结果表明，有必要从功能上评估28S rRNA变异是如何影响核糖体功能的，这可能有助于找到更有针对性的治疗方法癌症或其他疾病，Laiho说。