【研究】加州大学优化基因组浏览器,助力新冠病毒研究

2020
02/10

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Walter /  转化医学网
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世界的目光如今也被中国疫情牵动,全球各实验室竞相贡献出自己的力量。

加州大学圣克鲁斯分校(UCSC)基因组研究所已经发布了2019-nCoV的完整生物分子代码,供全世界的研究人员使用。UCSC基因浏览器依托2000年人类基因组计划建成,旨在通过初级处理,将基因组信息的细节可视化、共享化。此次针对2019-nCoV的代码更新,将大大易化全球研究人员的攻坚环节。

2019-nCoV病毒的样品已在世界各实验室处理分析,有关其遗传密码的原始信息已发送至位于马里兰州贝塞斯达的国立卫生研究院国家生物信息学中心(NCBI)的全球基因组信息库。

“NCBI是在基因组学的早期建立的一个全球性知识库。” UCSC基因组浏览器工程师Hiram Clawson说,“当人们发现新型病毒后会将其发送给NCBI,然后NCBI将为它们分别分配名称和编号,以便以后的每项实验均能参考对应的标本。一旦研究者们处理了基因组信息,就可在数据库中与全世界共享。”NCBI将武汉爆发的肺炎病毒命名为2019-nCoV,代表2019年发现的新型冠状病毒。

而UCSC基因组浏览器的作用则是,在访问数据库中的原始信息后,将其处理为可视化显示的病毒数据。工程师Hiram Clawson说:“当我们在UCSC基因组浏览器中显示新型冠状病毒数据时,研究人员除了能查看病毒结构之外,更重要的是能与之交互合作,从而思考他们将从哪个方面攻击病毒。”

“基因组浏览器的价值就在于它的直观性。”Clawson说,“它使所有信息对应显示在特定位置上,因此当研究者对病毒的基因组进行有趣的测量时,他们将清楚地知道他们在看病毒的哪一部分。”研究人员能够随意放大和缩小基因组,这使他们得以查看碱基对最深处的细节。如果他们不断放大,29903个碱基对组成的10个独立基因便一览无余。

浏览器中还包含一个CRISPR轨道,研究者能依据其查看哪些位点适合剪接遗传片段,以及获得编辑基因的参考序列。借助这个工具,研究者能确定每个基因的功能,并对其进行改造。

Clawson说:“2019-nCoV病毒约有十个基因,最大的编码刺突蛋白的基因。”这是病毒用来锚定人类细胞,并劫持细胞中的生命机器以维持自身繁殖的化学脊梁。“因此,研究者可能尝试改变刺突蛋白的基因编码,以观察它毒力的增强或减弱。”

UCSC基因组浏览器还允许注释,因此各实验室能够远程合作并共享实验信息,成为全球通力合作的抗“疫”利器。借助这个新冠病毒可视化基因组分析平台,我国的研究团队也必将在核酸探针设计、药物靶点发现以及疫苗和抗体研发等方面获得灵感和突破,百尺竿头更进一步!

新型冠状病毒基因组浏览器访问地址:https://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgTracks?db=wuhCor1&lastVirtModeType=default&lastVirtModeExtraState=&virtModeType=default&virtMode=0&nonVirtPosition=&position=NC_045512v2%3A14951%2D24950&hgsid=798378255_ODt6ywFxIQWbtJXHFTAE0tV0YTvy

参考文献:

https://medicalxpress.com/news/2020-02-ucsc-genome-browser-coronavirus.html

http://genome.ucsc.edu

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