眾包個體基因數(shù)據(jù)庫緩慢發(fā)展(集體智慧的應用)

眾包個體基因數(shù)據(jù)庫緩慢發(fā)展

2016年10月26日訊 計算遺傳學家Yaniv Erlich因其建立了世界最大“家譜”而引人注目。而目前，他的DNAland又引發(fā)新一輪個體基因數(shù)據(jù)庫“眾包熱潮”。

早在2013 年，Erlich 團隊就發(fā)表了一篇論文，介紹了如何利用公共資源，通過交叉比對的方法確定遺傳學研究參與者的個人身份。

之前研究發(fā)現(xiàn)，人們“遺留”在各個數(shù)據(jù)庫里的匿名遺傳學信息會泄露他們的真實身份信息，只需要將這些數(shù)據(jù)與個人的 DNA 進行一下比對就可以了。而且 Erlich 發(fā)現(xiàn)，只需要連上互聯(lián)網(wǎng)就足以完成這一切工作。之后，該研究組還將1300萬人的系譜信息結合到一棵家庭樹上。

去年，Erlich與合作者、哥倫比亞大學的Joe Pickrell邀請在23andMe和Ancestry等商業(yè)基因公司測試過DNA的人，分享自己的DNA報告用于研究。Erlich提到，DNAland將收入已經(jīng)寄出唾液樣本進行檢測的300萬參與者的基因數(shù)據(jù)。

與企業(yè)不同，DNAland將取得參與者同意，將他們的個人信息向研究人員開放。本月，DNAland已經(jīng)有3.2萬注冊參與者。Erlich近日在美國人類遺傳學年會上報告了自己的成果，并表示，盡管不足100萬人，但他仍認為該項目走上了正軌且進入了新領地。

“與其他試圖眾包DNA或人體材料的項目相比，我認為我們已經(jīng)取得了很多成功。你需要花時間建立動量?！盓rlich說。而目前，DNAland的資料已經(jīng)被用于研究，他的團隊已經(jīng)發(fā)表了一篇基于MinION 測序的bioRxiv論文?！拔覀兪褂肈NAland作為掃描大群體的方法，以判斷能否確定單獨的個體，像我或Joe?！盓rlich說。

下一步，Erlich計劃探索能否眾包人們的臉書網(wǎng)檔案。通常，獲得外表型（例如性格等）更困難。在一篇發(fā)表于美國《國家科學院院刊》上的研究中，研究人員基于你的喜好，就能獲得你的5大人格特性。

集體智慧的應用

集體智慧目前在商業(yè)和教育領域的應用最為成熟。商業(yè)領域應用包括：公司決策支持、眾包（開放式創(chuàng)新）、服務質量管理、客戶服務、市場預測等。教育領域應用包括：知識管理、教學工具更新、教學滿意度研究等。此外，集體智慧在交通、導航、政策、醫(yī)療、移動服務等領域也具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，但相關產(chǎn)品或服務大多還處于實驗室階段，如Zhang等 介紹的水稻基因數(shù)據(jù)庫、Diplaris等 開發(fā)的移動導航系統(tǒng)等。

幽門螺桿菌的研究進展

幽門螺旋桿菌(Helicobacterpylori,Hp)是一種革蘭陰性微需氧桿菌。2005年的諾貝爾生理學和醫(yī)學獎獲得者Warren及Marshall在1979年從慢性胃炎病人的胃鏡活檢標本中分離出Hp以來，受到國內外醫(yī)學界眾多學者的高度關注。Hp感染呈全球性分布，Hp和一些上消化道疾病發(fā)生有緊密聯(lián)系[1]，是慢性胃炎、胃十二指腸潰瘍的重要致病因素,與胃癌、胃黏膜相關淋巴組織淋巴瘤發(fā)生密切相關,世界衛(wèi)生組織已將其列為一類致病因子[2]。現(xiàn)就其研究進展做一綜述。1
生物學特征[3]
Hp是一種單極、多鞭毛、末端鈍圓、螺旋形彎曲的細菌，有1～2個微小彎曲，菌體長2～4μm,寬0.5～1.0μm，只有一條環(huán)狀染色體。1997年底已完成對Hp基因組全序列測定，其中約2/3的基因可以在基因數(shù)據(jù)庫查到功能基因，并可推測其可能的生物學功能，1/5的基因功能未知，1/4的基因為Hp特有基因。細革蘭染色陰性。電子顯微鏡下菌體一菌常排列成S形或海鷗狀、
端或兩端可有多跟帶鞘鞭毛，運動活潑，通常在黏液層下面，黏膜上皮表面，在胃小凹內及腺腔內，呈不均勻的集團狀分布。微需氧，生長時需二氧化碳，營養(yǎng)要求高，培養(yǎng)時需動物血清或血液，最適生長溫度37℃、PH值為6～8時繁殖最為活躍，另外還需一定濕度（相對濕度98%），培養(yǎng)3～6天可見針尖狀無色透明不菌落。傳代培養(yǎng)后可變成桿狀或圓球體形。生化反應不活潑，分解糖類。過氧化氫酶和氧化酶陽性，尿素酶豐富，可迅速分解尿素釋放氨，是鑒定該菌的主要依據(jù)之一。另外，具有堿性磷酸酶、DNA酶、亮氨酰肽酶等也能與其他彎曲菌相區(qū)別。2
致病機制
Hp感染率在不同人群中各不相同，Hp感染后臨床結局的多樣性提示了其致病機制的復雜性，Hp致病機制包括：Hp的定植、毒素引起的胃黏膜損害、宿主的免疫應答介導的胃黏膜損傷以及Hp感染后胃泌素和生長抑素調節(jié)失衡所致的胃酸分泌異
作者單位：天津市疾病預防控制中心病原生物檢測所，天津300011作者簡介：于凌琪（1962-），女，副主任技師，從事醫(yī)學微生物學研究。
常等[4]，涉及炎癥、免疫、泌酸、氧化等多方面，有毒力因子、細胞因子、自由基、毒力基因等多種Hp致病因子參與[5]。Hp毒力因帶鞭毛的動力、黏附素、超黏附因子、脂子很多,主要有尿素酶、
多糖、磷脂酶A的過氧化氫酶[6]。這些毒力因子的作用并不能解釋為什么Hp感染者會出現(xiàn)不同的臨床表現(xiàn)。近期研究發(fā)現(xiàn)，Hp存在許多菌種變異，這些菌種變異決定了細菌的毒力和致病性。并發(fā)現(xiàn)了Hp毒力因子能產(chǎn)生局部致病作用與疾病發(fā)生有關。
8]
Hp菌株致病性的差異主要與其毒力基因型的多態(tài)有關[7，。它們
和細胞毒性基因（CagA基包括空泡細胞毒素基因（VacA基因）因）及毒性相關基因蛋白。最近研究認為,菌株和宿主之間的多樣性是由于多株菌株感染而不是單一菌株導致宿主體內的遺傳多樣化[9]。近年來,對同一位點上基因多態(tài)性所導致的蛋白表達水平及活性的差異,逐漸成為Hp感染宿主臨床結局的一種新解釋,隨著疾病相關基因及基因表達水平的檢出差異,結合基因突變的方法,相關基因編碼蛋白的功能被進一步闡明,一系列新的致病基因(BabA、SabA、OipA、DupA等)逐漸被發(fā)掘出來,這有利于闡明Hp的致病機制,為Hp感染預后的判斷及臨床治療提供新的有意義的指標[9]。3流行病學特征
Hp的傳播途徑有糞-口、口-口、密切接觸和動物源性等[10]，感染Hp的人與家人的感染有家族聚集現(xiàn)象。飲用受污染的水，
密切接觸、共餐，幼兒園、學校里兒童、學生之間的接觸及吃路邊攤位的不潔食品等，均可引起Hp的傳播。人體受Hp感染后，病菌會長期潛伏在胃內，可無任何癥狀，有些患者會出現(xiàn)反復發(fā)作性腹痛、嘔吐、缺鐵性貧血、慢性胃炎、十二指腸潰瘍等[11]。經(jīng)污染的內窺鏡引起的Hp醫(yī)院感染已有報道[12]。Hp可以通過醫(yī)源性傳播目前已受大家重視，其中胃鏡檢查引起的Hp醫(yī)源性傳播是重要途徑。在檢查Hp陽性病人后，用PCR法可發(fā)現(xiàn)61%胃鏡表面和內道受Hp污染，活檢鉗污染更為嚴重，通過DNA指紋法的研究已經(jīng)證實由于胃鏡污染而感染Hp[13]。在發(fā)達國家和70%～80%以發(fā)展中國家的HP感染率是不同的。發(fā)展中國家中，
上是兒童感染；而發(fā)達國家的兒童感染率很低，但40歲以上的

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