人类新基因及其编码多肽的用途制造技术

本发明专利技术属于分子生物学领域，涉及选择性剪切产生的人类新基因及其编码的多肽的用途。本发明专利技术所述的人类新基因是从不同组织ｃＤＮＡ文库中克隆得到的具有新的剪切形式的基因，用于制备对临床病理中是否存在特定基因的某种特异剪切体的探针，或者制备对疾病标本和正常标本进行特定基因的不同剪切方式表达谱比较的ＰＣＲ引物，或者用作特定疾病的药物靶点以制备对相关疾病的治疗药物。所述人类新基因编码的多肽用于制备检测疾病的抗原－抗体诊断试剂盒，以及用作特定疾病的药物靶点以筛选对相关疾病的治疗药物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分子生物学领域，涉及基因及其编码的多肽，具体是涉及选择性剪切产生的人类新基因及其编码的多肽的用途。
技术介绍
基因上含有蛋白质编码信息的部分叫做外显子(exon)，每个外显子均编码一个完整蛋白质的特定部分。在一些生物(包括人类)基因的外显子常被一些长的DNA片段分割，这些片段又称内含子(intron)，其功能目前仍在研究中。剪切(Splicing)是指在RNA中去除内含子(intron)和连接外显子(exon)，从而使内含子们被剪除掉，而原来被分隔的外显子们被接在一起。剪切是真核生物前体mRNA(pre-mRNA)转录后加工的常见方法，其结果是从一个前体mRNA(pre-mRNA)上产生出不同的mRNA。mRNA选择性剪切学者们正在改写人类遗传学的规则，他们的发现有助于覆盖从糖尿病到癌症到心脏病的范围的医药的进展。正被打破的是老版本的“一个基因一个蛋白”规则，它是指一个单独的基因只能产生一种蛋白。该规则已经被人们的最新研究所抛弃，因为一个称为选择性剪切(alternative splicing)的过程的发现，该过程中一个单独的基因可以产生许多不同的蛋白质。选择性剪切(alternative splicing)是指一个基因不仅编码一氨基酸链，它能编码一定数量的氨基酸链。在某些基因中，不同的外显子的组合会在不同的时期被激活，每一种组合都会产生一种蛋白。真核细胞中的绝大部分基因必须经过剪切，才能作为蛋白质合成的模板。其中许多基因可通过不同的剪切方式，即变换剪切而编码不同功能的蛋白。选择性剪切的发现解决了有关人类基因组的一个最大困惑，即为什么人类基因组可用如此少的基因产生出如此众多的多样性。生物学家以前认为复杂的人类需要至少5万个基因，最终从人类基因组计划的3万个数据中找出所有的基因。最新的预测是约2万个基因——跟一种简单的蠕虫的基因数目差不多。选择性剪切长久以来一直被认为是一种非常罕见的现象，但是研究者们现在宣称至少在过半，有些人甚至说几乎全部的人类基因，都有或多或少的选择性剪切发生。这个发现在原理上可以解释人类基因数目虽少，可是依然可以产生如此众多的，几十万甚至上百万的蛋白种类。目前的研究表明，基因的选择性剪切(alternative splicing)是进化中新基因产生的重要方式之一。例如，中科院昆明动物研究所、美国Cincinnati大学宿兵博士的研究小组研究了Neuropsin基因选择性剪切的分子进化。Neuropsin基因是编码主要在大脑海马区表达的丝氨酸蛋白酶的基因。对小鼠的研究发现该基因同学习和记忆的功能调节以及大脑的发育相关。在人脑中，Neuropsin基因表达两种RNA(Type-I和Type-II)。其中，Type II是小鼠中没有的。在人的胚胎中，Type-I和Type-II两种剪切方式都有表达，且丰度相似。在成人脑中，Type-II成为优势表达的剪切方式，Type-I仅有少量表达。该研究小组测定了主要灵长类代表物种的Neurospin基因序列。研究发现，在新大陆猴和旧大陆猴中，Type-II特异的第3外显子存在1-2个碱基的插缺，从而导致Type-II读码框的改变；但在小猿和大猿中没有发现插缺。因此，他们推测，TypeII起源于距今约1千8百万年前的人猿超科(Hominoid)的祖先。这种新的Neuropsin基因的剪切方式的产生，可能对灵长类大脑功能的演化产生影响。他们进一步分析了Neuropsin两种剪切产物在人和非人灵长类大脑中的表达情况。结果显示，Type-II只在人的大脑中表达。在检测的猕猴、滇金丝猴和长臂猿的大脑中只表达Type-I。因此，Type-II在大脑中发挥生物学功能可能比1千8百万年更晚近。相关研究论文2004年7月28日发表于国际知名杂志《分子生物学与进化》(MolecularBiology and Evolution)网络版上。此外，选择性剪切有可能是决定生物体种间差异的重要原因。人们希望能根据已知的选择性剪切的数据，寻找出决定选择性剪切的因素，并以此来预测新的选择性剪切的位点。mRNA选择性剪切与疾病的关系由于同一个基因在不同生长发育阶段，或不同生理病理下，或不同组织器官中，或不同细胞类型中可能转录为不同的剪切体，而同一个基因的不同剪切体可能具有不同的甚至相反的功能，因此研究同一个基因的不同剪切体的表达对于疾病诊断与治疗评估至关重要。某些基因的初级RNA转录产物可以进行选择性剪切以产生mRNA，该mRNA与该基因产生的大部分mRNA是不同的，该mRNA翻译成选择性剪切形式的蛋白质，该蛋白质含有与相应的正常剪切产生的蛋白质不同的氨基酸序列。选择性剪切形式的蛋白质通常在一定生理或病理状态下以组织特异性的方式表达。这些选择性剪切产生的mRNA存在于许多类型的癌症、糖尿病、阿尔海默氏病和红斑狼疮等病人的患病或异常细胞中，而在正常细胞中基本不存在。目前研究发现，选择性剪切是人体中蛋白组多样性的主要来源，它与疾病和治疗有高度相关性。例如，止痛药的长期目标是一种神经特异性的COX-1的选择性剪切异构体。几种主要疾病，如胆囊纤维化，与顺式因子或反式因子的突变或变化有关，导致异常剪切和不正常蛋白的产生。更正错误的剪切是分子治疗法的一个重要目标。近来的研究已经采用修改的寡聚核苷酸去抑制隐藏的内含子，或通过突变使活跃的内含子减弱，提示这些反应物可最终导致有效的治疗。(Mariano A Garcia-Blanco，et al.Alternative splicing in diseaseand therapy，Natrue Biotechnology 22，535-546，2004)其他类似的研究可见Jiang C，Yu L，Zhao Y et al.Cloning and characterization of CIS 1b(cytokine inducible SH2-containing protein 1b)，an alternative splicing form of CIS 1 gene.DNA Seq.2000；11149-154.(复旦大学)，该研究揭示细胞因子可诱导的SH2包含蛋白1b(CIS 1b)是CIS 1基因的一种选择性剪切形式。mRNA选择性剪切与心脏病的关系机体从青年到成年的发育过程中，会发生组织和器官水平的重塑现象，这种重塑现象依赖于外界环境和条件。同样在许多疾病条件下，如心肌肥厚，心力衰竭等条件下，心脏会发生病理性重塑，但心脏的发育和重塑中作用的机理并不是十分清楚。一篇发表于2005年1月14日《细胞》(Cell)上的封面文章(Xiang-Dong Fu，et al，ASF/SF2-Regulated CaMKIIδ Alternative Splicing Temporally Reprograms Excitation-Contraction Coupling in CardiacMuscle，Cell，Vol.120，59-72，January 14，2005)报道了来自美国加州大学(UCSD)的以华人学者为主的一项重要研究成果选择性剪切在心脏病中扮演重要角色。付向东等人的研究发现内质网(SR)上一个蛋白本文档来自技高网...

【技术保护点】
人类新基因，其特征在于：是以已公开的同源参考基因序列为标准，从人体不同组织ｃＤＮＡ文库中克隆得到的具有新的剪切形式的基因，剪切体之间的差异ＤＮＡ序列为ＳＥＱ　　ＩＤ　　ＮＯ：１－１０２之一。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨淑伟，李华平，林立，周贵良，黄冰，沈川，柯瑞勤，温世萍，李满华，钟国维，
申请(专利权)人：杨淑伟，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]