新京報(bào)訊（記者張璐）2023年度北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)11月19日正式公布，13項(xiàng)成果榮獲北京市自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。其中，“長(zhǎng)鏈非編碼基因系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)分子特性和功能的理論研究”的第一完成人為中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員趙屹。在接受采訪時(shí)，他介紹了這一成果的應(yīng)用前景。
趙屹說(shuō)，2000年開(kāi)始，人類基因組草圖計(jì)劃已經(jīng)進(jìn)入尾聲。當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為，人類基因組通過(guò)二代測(cè)序會(huì)解碼所有的基因信息，基因最終會(huì)翻譯成蛋白質(zhì)，通過(guò)蛋白質(zhì)完成所有的生理功能。 但是，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)人類基因組測(cè)序完成之后，人們發(fā)現(xiàn)，能翻譯成蛋白質(zhì)的基因只占3%，這意味著約97%的基因組功能不明。
國(guó)內(nèi)外有觀點(diǎn)認(rèn)為，這也許是人類整個(gè)進(jìn)化過(guò)程中產(chǎn)生的“垃圾”?！暗覀冋J(rèn)為，從進(jìn)化角度來(lái)講這很不合理。”趙屹介紹，為了破解這一難題，在中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所陳潤(rùn)生院士的帶領(lǐng)下，交叉學(xué)科團(tuán)隊(duì)搭建起來(lái)，10多位團(tuán)隊(duì)成員包含計(jì)算機(jī)科學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)據(jù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科背景。
通過(guò)將近10年的系統(tǒng)性工作，團(tuán)隊(duì)搭建了對(duì)整個(gè)基因組數(shù)據(jù)的分析流程、算法和分析軟件。他們研究發(fā)現(xiàn)，在特定條件下，98%的基因組會(huì)被激活，轉(zhuǎn)錄成長(zhǎng)鏈的核糖核酸（RNA），這些RNA并不產(chǎn)生蛋白產(chǎn)物，但會(huì)行使各種各樣的生物功能。這些序列比較長(zhǎng)的非編碼RNA基因數(shù)量約為5萬(wàn)至6萬(wàn)條。團(tuán)隊(duì)建立的算法可以鑒定長(zhǎng)鏈非編碼基因?！巴ㄟ^(guò)臨床實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以證明我們發(fā)現(xiàn)的長(zhǎng)鏈非編碼基因確實(shí)能在生理和病理過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用?！壁w屹說(shuō)。
他舉例，目前一些實(shí)驗(yàn)證明，在肺癌發(fā)生早期，有一些特定的長(zhǎng)鏈非編碼基因會(huì)被激活，產(chǎn)生大量RNA并和蛋白相互作用，逐漸導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生及惡變。目前相關(guān)研究還沒(méi)有走到臨床階段，但未來(lái)隨著研究深入，或?qū)⒀邪l(fā)出診斷標(biāo)記物產(chǎn)品，用于癌癥診療。
編輯 劉夢(mèng)婕
校對(duì) 李立軍
