眾包個(gè)體基因數(shù)據(jù)庫(kù)緩慢發(fā)展(集體智慧的應(yīng)用)

佚名 2024-05-16 17:24:16

眾包個(gè)體基因數(shù)據(jù)庫(kù)緩慢發(fā)展

2016年10月26日訊計(jì)算遺傳學(xué)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(gè)體基因數(shù)據(jù)庫(kù)“眾包熱潮”

。

早在2013 年

，Erlich 團(tuán)隊(duì)就發(fā)表了一篇論文

，介紹了如何利用公共資源

，通過(guò)交叉比對(duì)的方法確定遺傳學(xué)研究參與者的個(gè)人身份

。

之前研究發(fā)現(xiàn)

，人們“遺留”在各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)里的匿名遺傳學(xué)信息會(huì)泄露他們的真實(shí)身份信息

，只需要將這些數(shù)據(jù)與個(gè)人的 DNA 進(jìn)行一下比對(duì)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(wàn)人的系譜信息結(jié)合到一棵家庭樹(shù)上。

去年

，Erlich與合作者

、哥倫比亞大學(xué)的Joe Pickrell邀請(qǐng)?jiān)?3andMe和Ancestry等商業(yè)基因公司測(cè)試過(guò)DNA的人，分享自己的DNA報(bào)告用于研究

。Erlich提到

，DNAland將收入已經(jīng)寄出唾液樣本進(jìn)行檢測(cè)的300萬(wàn)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(gè)人信息向研究人員開(kāi)放。本月

，DNAland已經(jīng)有3.2萬(wàn)注冊(cè)參與者

。Erlich近日在美國(guó)人類(lèi)遺傳學(xué)年會(huì)上報(bào)告了自己的成果，并表示

，盡管不足100萬(wàn)人

，但他仍認(rèn)為該項(xiàng)目走上了正軌且進(jìn)入了新領(lǐng)地。

“與其他試圖眾包DNA或人體材料的項(xiàng)目相比

，我認(rèn)為我們已經(jīng)取得了很多成功

。你需要花時(shí)間建立動(dòng)量。”Erlich說(shuō)

。而目前

，DNAland的資料已經(jīng)被用于研究，他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)表了一篇基于MinION 測(cè)序的bioRxiv論文

?div id="jfovm50" class="index-wrap">！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(dú)的個(gè)體

，像我或Joe

。”Erlich說(shuō)

。

下一步

，Erlich計(jì)劃探索能否眾包人們的臉書(shū)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(guó)《國(guó)家科學(xué)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(yīng)用

集體智慧目前在商業(yè)和教育領(lǐng)域的應(yīng)用最為成熟。商業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用包括：公司決策支持

、眾包（開(kāi)放式創(chuàng)新）

、服務(wù)質(zhì)量管理、客戶服務(wù)

、市場(chǎng)預(yù)測(cè)等

。教育領(lǐng)域應(yīng)用包括：知識(shí)管理、教學(xué)工具更新

、教學(xué)滿意度研究等

。此外，集體智慧在交通

、導(dǎo)航

、政策、醫(yī)療

、移動(dòng)服務(wù)等領(lǐng)域也具有巨大的發(fā)展?jié)摿?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">，但相關(guān)產(chǎn)品或服務(wù)大多還處于實(shí)驗(yàn)室階段，如Zhang等介紹的水稻基因數(shù)據(jù)庫(kù)

、Diplaris等開(kāi)發(fā)的移動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)等

。

幽門(mén)螺桿菌的研究進(jìn)展

幽門(mén)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(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者Warren及Marshall在1979年從慢性胃炎病人的胃鏡活檢標(biāo)本中分離出Hp以來(lái)

，受到國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)界眾多學(xué)者的高度關(guān)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(guān)淋巴組織淋巴瘤發(fā)生密切相關(guān),世界衛(wèi)生組織已將其列為一類(lèi)致病因子[2]。現(xiàn)就其研究進(jìn)展做一綜述

。1
生物學(xué)特征[3]
Hp是一種單極

、多鞭毛、末端鈍圓

、螺旋形彎曲的細(xì)菌

，有1～2個(gè)微小彎曲，菌體長(zhǎng)2～4μm,寬0.5～1.0μm

，只有一條環(huán)狀染色體

。1997年底已完成對(duì)Hp基因組全序列測(cè)定，其中約2/3的基因可以在基因數(shù)據(jù)庫(kù)查到功能基因

，并可推測(cè)其可能的生物學(xué)功能

，1/5的基因功能未知，1/4的基因?yàn)镠p特有基因

。細(xì)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(yùn)動(dòng)活潑，通常在黏液層下面

，黏膜上皮表面

，在胃小凹內(nèi)及腺腔內(nèi)，呈不均勻的集團(tuán)狀分布

。微需氧

，生長(zhǎng)時(shí)需二氧化碳，營(yíng)養(yǎng)要求高

，培養(yǎng)時(shí)需動(dòng)物血清或血液

，最適生長(zhǎng)溫度37℃、PH值為6～8時(shí)繁殖最為活躍

，另外還需一定濕度（相對(duì)濕度98%）

，培養(yǎng)3～6天可見(jiàn)針尖狀無(wú)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(yīng)不活潑

，分解糖類(lèi)。過(guò)氧化氫酶和氧化酶陽(yáng)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(jī)制
Hp感染率在不同人群中各不相同

，Hp感染后臨床結(jié)局的多樣性提示了其致病機(jī)制的復(fù)雜性，Hp致病機(jī)制包括：Hp的定植

、毒素引起的胃黏膜損害

、宿主的免疫應(yīng)答介導(dǎo)的胃黏膜損傷以及Hp感染后胃泌素和生長(zhǎng)抑素調(diào)節(jié)失衡所致的胃酸分泌異
作者單位：天津市疾病預(yù)防控制中心病原生物檢測(cè)所，天津300011作者簡(jiǎn)介：于凌琪（1962-）

，女

，副主任技師，從事醫(yī)學(xué)微生物學(xué)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(xì)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(dòng)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(guò)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(huì)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(xì)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(guān)。
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(guān)[7

，

。它們
和細(xì)胞毒性基因（CagA基包括空泡細(xì)胞毒素基因（VacA基因）因）及毒性相關(guān)基因蛋白。最近研究認(rèn)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(dǎo)致宿主體內(nèi)的遺傳多樣化[9]

。近年來(lái),對(duì)同一位點(diǎn)上基因多態(tài)性所導(dǎo)致的蛋白表達(dá)水平及活性的差異,逐漸成為Hp感染宿主臨床結(jié)局的一種新解釋,隨著疾病相關(guān)基因及基因表達(dá)水平的檢出差異,結(jié)合基因突變的方法,相關(guān)基因編碼蛋白的功能被進(jìn)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(lái),這有利于闡明Hp的致病機(jī)制,為Hp感染預(yù)后的判斷及臨床治療提供新的有意義的指標(biāo)[9]

。3流行病學(xué)特征
Hp的傳播途徑有糞-口

、口-口、密切接觸和動(dòng)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(xué)校里兒童

、學(xué)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(huì)長(zhǎng)期潛伏在胃內(nèi)

，可無(wú)任何癥狀，有些患者會(huì)出現(xiàn)反復(fù)發(fā)作性腹痛