基因突变猪队友化身神队员 大数据分析DNA解密

【NOW健康 陈敬哲／台北报导】基因突变已被认知是导致多项疾病的主要原因，最为人所知的就是癌症，因此想要提前预防或治疗肿瘤，基因突变就是重点研究项目，中央研究院发现，组成基因的分子RNA，如果转录或编辑不正常，就会增高多项疾病发生风险。

中研院表示，DNA是由4种核苷酸A、C、G、T所组成，这4个“密码”的排列顺序也蕴藏遗传的讯息，些讯息需先转录成RNA，再编辑转译成蛋白质，才能运作生命机制，过去相关研究在讨论基因突变的致病性时，未曾考虑过RNA编辑机制的影响。

中央研究院基因体研究中心庄树谆研究员团队，将生物资讯结合大数据分析，探讨“A-to-G RNA编辑（RNA editing）机制”与基因突变的关系，为病理基因体学（pathogenomics）提供新的思考角度。

在判断基因突变的危害性时，除了看DNA序列，也应考量RNA转录资料，才能更精确地评估。此研究已于今（2019）年9月发表于《基因体研究》（Genome Research）。

庄树谆表示，A-to-G RNA编辑机制的正常与否，和自闭症、癫痫及阿兹海默症等复杂的神经疾病密切相关，此研究结果将有助于了解相关疾病，可望减少探讨基因突变时对其致病及危害程度的误判，同时也解开了病理基因体学的一大谜题。

基因突变即是基因中的A、C、G、T排列发生变异。如果某个位置本应是“A”，却变成“G”，即是发生“A/G点突变”。如果突变发生在重要的基因位置，将影响到后续产生的蛋白质功能，便会对生命体造成危害。

A-to-G RNA编辑机制 可以在DNA转录成RNA时，将RNA中的“A”转换成“G”。庄树谆因此好奇，这套机制对DNA上的A/G基因突变而言，究竟是提油救火的“猪队友”，还是雪中送炭的“神救援”，他大胆假设，A-to-G RNA编辑机制，可使某些A/G点突变的危害性下降。

研究团队首先整合了447位不同人类个体的DNA及RNA序列资料，进行大数据统计与演化分析，并评估A/G点突变的危害程度、在群体中的发生频率，及其与A-to-G RNA编辑机制间的关系。

接着，再深入分析“千人基因体计划”（1000 Genomes Project）搜集到逾2,000人的DNA序列资料后证实：A-to-G RNA编辑事件确实和A、G2种核苷酸的发生率有关，尤其当A/G点突变所造成的危害越大，相关性就越大。

中研院强调，人体会透过调控A-to-G RNA编辑机制，来平衡基因突变造成的危害。当A→G突变对生命有害时，生命体就会降低A-to-G RNA编辑机制发生率，以减少A变成G；相反地，如果造成危害的是G→A突变，A-to-G RNA编辑机制就可能会“神救援”，把原本有害的A，回复为G。

庄树谆表示，本次研究成果有赖于大数据、生物资讯与坚实的演算逻辑推导，在人类DNA序列上30亿个碱基被解码之后，科学家得以借此探索人体内各种生命机制的变化与DNA之间的关系。近年来个人化全基因体定序分析越来越普遍。这些大量且多样的定序资料，若经过大数据的处理，可以协助医疗诊断的判读，因此，生物资讯分析愈形重要。

更多健康资讯一次满足！点此进入【NOW健康】