2007年12月9日 星期日

埃及斑蚊(Aedes aegypti)的基因體定序完成

轉載自:http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=2245
Jun 29, 2007
編輯 pheretima 報導
跨國研究團隊日前完成了埃及斑蚊的基因體定序,並將之發表在科學(Science)期刊。這將加速對於埃及斑蚊的各項研究,而將有助於對登革熱(dengue)與黃熱病(yellow fever)等傳染病的防治。
埃及斑蚊的基因體約有十三億七千六百萬鹼基對,約是已被定序完成的甘比亞瘧蚊(Anopheles gambiae)的五倍,估計約有一萬五千的基因。整個基因體中約有50%是轉置子(transposable element),也因此平均每個基因的intron也比瘧蚊及果蠅長,平均一個基因的長度是果蠅的4.2倍。
提到埃及斑蚊,幾乎所有的台灣人都聞之色變,而其所傳播的登革熱(dengue fever)至今仍然嚴重危害台灣民眾的健康。據估計,全球每年有五千萬到一億人感染登革熱,五十萬人罹患登革出血熱。而在今年,在印度洋沿岸的國家爆發屈公病毒,二十五萬人受到感染,並造成兩百多人死亡。而這些疾病的傳播都是經由埃及斑蚊。目前這些經由蚊子傳染的病毒控制多半是經由患者的隔離與病媒蚊的控制,這有賴於人類對於埃及斑蚊的了解,而基因體定序的完成則朝此邁進了一大步。基因體序列的完成將有助於科學家找到埃及斑蚊的各種基因與蛋白質,特別是參與病媒致病力(vector competence),病媒傳遞(pathogen transmission),生活史,嗅覺,宿主搜尋,交配行為等等方面,而這些知識將有有助於對於病媒蚊的防治,利如製造對於病源體具有抗性或是不孕的蚊子,釋放到環境中。而基因體序列也有助於對於埃及斑蚊族群遺傳學的研究,而這也有助於人類了解埃及斑蚊族群的基因差異與傳染病的影響,例如僅管黃熱病在非洲及美洲肆虐,但是卻從未在亞洲發生,其原因可能就在於不同地區的埃及斑蚊族群的基因變異。
自從人類基因體計畫執行以來,越來越多的生物基因體定序相繼完成,也有更多的基因體計畫準備進行,不僅加速了對於傳統生物學的研究,也使得基因體的構造,物種演化,新基因形成等研究領域的發展。而埃及斑蚊的基因體定序,除了學術研究的價值之外,更是希望能夠對於流行病的控制提供新的方向。
參考文獻:V. Nene et al. Science 316, 1718-1723 (2007)
D. Chadee et al. Science 316, 1703-04(2007)

1 則留言:

andrew 提到...

貓的基因定序也出爐了!!

Nov 15, 2007
編輯 malfada 報導

繼人類、黑猩猩、大老鼠、小老鼠、狗和牛之後,第七種哺乳動物-貓的基因體初稿也出爐了!由於在許多疾病上貓與人的致病機轉十分類似,這項成果也能幫助相關疾病的研究。

由美國國家癌症研究院的研究員Stephen O’Brien和其研究小組此次完成了65%的家貓基因體初稿,家貓有38條染色體,約有27億鹼基對,20285個基因。這次的動物明星是一隻四歲大,名叫「肉桂」的阿比西尼亞貓,或許這項研究成果第一個受惠者就是肉桂和牠的家族。家貓的疾病中,有超過二百種與人類的疾病雷同,例如愛滋病、SARS、禽流感、白血病等。肉桂的血統中,就帶有遺傳性的視網膜色素變性,導致肉桂的左眼失明,人類也有這樣的遺傳疾病。

在家貓與人類的疾病中,家貓的免疫不全病毒(FIV)致病機轉與人類愛滋病毒(HIV)非常相似。O’Brien和其研究小組在2006年利用DNA序列,定出全球貓科動物的譜系圖,確定貓科動物演化上的親緣關係及遷徙。而家貓的基因組定序接著出爐之後,藉由貓科動物和FIV之間演化的研究,或許能為人類的愛滋病研究指引一個新方向。

2005年開始,美國國家人類基因研究院計畫對26種哺乳類進行輕型定序(light coverage 2× whole-genome sequencing),包含大象、海豚、犰狳、蝙蝠和家貓。在以往,基因定序是耗時又花錢的工作。為了達到99%以上的正確率,必須重複的解讀並組合基因片段,如人類的基因定序共解讀了約7倍基因組的鹼基對(相當於210億個ATGC),花費了三十億美元,如果要對哺乳動物進行大規模的定序,勢必索費不貲。不過利用輕型定序的方式,科學家將家貓的基因序列和人、狗這些較完整的基因組比對,可以較快速的得到正確的序列和比較物種間的差異,這樣定序初稿大約1千萬美元就可完成。如此一來,藏在哺乳類基因中的演化訊息就可解開。當然, O’Brien和其研究小組還是希望能在明年解讀出完整版的家貓基因組。

原學術論文: Pontius JU et al., Initial sequence and comparative analysis of the cat genome. Genome Res. 2007 Nov;17(11):1675-89
O'Brien SJ, Johnson WE. The evolution of cats. Genomic paw prints in the DNA of the world's wild cats have clarified the cat family tree and uncovered several remarkable migrations in their past. Sci Am. 2007 Jul;297(1):68-75.