科技日报记者 刘霞
由美国加州大学圣地亚哥分校科学家领衔的团队，成功绘制出一份全基因组参考图谱，细致描绘了单个基因如何驾驭人类干细胞的功能与身份。这是首张人类诱导多能干细胞基因功能的全基因组图谱，有助于科学家为复杂疾病搭建虚拟细胞模型，进而量身定制出治疗方案。相关论文发表于新一期《自然·生物技术》杂志。
人类诱导多能干细胞由成体细胞重编程回到胚胎样状态，能分化为体内任何一种细胞——肌肉、心脏、皮肤乃至骨骼。但基因在这些干细胞内的真实作用，至今仍是个谜。
为绘制这份全面的参考图谱，团队利用CRISPR技术，逐一关闭了11692个表达的基因，随后测量了这对250多万个单细胞转录组带来的影响。通过汇聚浩如烟海的数据，团队按照共有的分子特征和功能，将相关基因与细胞组分分类，由此找出了以往潜藏的代谢基因和自我更新基因。
这份图谱让一批前所未见的细胞调控因子浮出水面，并借助实验确定了它们的功能。例如，团队锁定了一个名为DBR1的基因，确认它是RNA编辑，尤其是腺苷转变为肌苷的主要调控者。
团队展望，这份开放图谱将成为简化并加速生物医学研究的公用资源。在他们看来，新绘就的图谱更像一台“假说引擎”——既是探寻特定基因作用的起跑线，也是筛选哪些基因值得作为靶点、推动细胞分化为目标状态的出发点。科学家可直接用它来查阅基因功能、构建假说，而无须事必躬亲地从头实验。
这份参考图谱不仅对基础科学发现极具价值，更为未来基因型—表型预测的计算工具和人工智能模型提供了关键资源，而这正是遗传学研究的核心目标之一。
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