美国建成最大的人类正常组织的基因数据库

    来自美国国家癌症研究中心（National Cancer Institute）的研究人员建立了一个世界上最大的开放式数据库，其中包括人类器官正常组织的相关数据。致力于基因研究的科学家们可以在查寻基因时参考这个NCI数据库，因为这些数据表明了基因在正常条件下、在普通人体主要器官中的表达方式。

    科学家可以将自己生物样本中的基因表达与数据库中的资料进行比较，来协助研究。NCI儿科肿瘤部Javed Khan, M.D.解释说：“数据库可以指导研究人员更好地选用药物、疫苗治疗、和潜在的生物标记（biomarkers）。”NCI诊断学研究部（Diagnostics Research Branch）代部长James Jacobson“NCI数据库增加了人类正常组织基因表达方面的知识，对科学研究界来说极具价值。”

    数据库主要基于一种被称为基因表达微阵列（gene expression microarrays）即基因芯片的技术，提供指纹供研究人员和临床医生对含有疑似癌基因或病变基因（malfunctioning genes）的细胞和组织进行比较。为了取得这些指纹Khan和他的研究小组使用一对载有数千个基因的玻片，组合成Cdn（complementary DNA）微阵列。用荧光处理活性基因，然后用特殊显微镜测量，并将结果输入电脑进行分析。

    基因芯片有多种用途，包括鉴定某种癌症相关基因、对瘤进行分类和预测病人病情。另一个由NCI资助的研究显示，用基因芯片对不同实验室中的同一个组织样本分析的结果，与在同一实验室的结果完全相同。点击以下网址http://home.ccr.cancer.gov/oncology/oncogenomics/,可以找到18，927个基因表达，包括协助指导人类身体基本活动的绝大部分基因。

    迄今为止，NCI数据库已被运用于多项(158)组织样本的研究中。研究人员将4万2千个探测器植入两个芯片中，构造大型的cDNA微阵列，用来建立cDNA库。通过这种方法分析器官组织确认的18,927个基因便组成了NCI数据库。

     每个器官的活性基因都有不同的基因表达谱，不同器官的基因表达谱即使拥有相同的生物功能，但表达模式也不相同。如，大脑和小脑是脑的两个不同组成部分，担负着不同的职责，但它们作为神经系统部分的基因表达谱却是相同的。同样，“肌肉收缩”（"muscle contraction"）基因可以在骨骼肌、平滑肌组织和心脏中找到，所有基因拥有相同的功能方式。

    为了取得有用数据，研究小组分析了100个最常见的儿科实体癌肿瘤（solid tumor cancer）——成神经细胞瘤（neuroblastoma）样本，希望这些数据能为科学家在研究和治疗成神经细胞瘤时起到作用。

    近日，美国国家癌症研究所（NCI）的研究人员已经建成了世界上最大的资源开放式“人类器官正常组织”数据库。自此，研究因基因出错而导致疾病的研究人员就能够将NCI的这个数据库作为参考。这个数据库确定出了许多人体重要器官在正常情况下表达的基因。研究人员能够将他们自己的生物样品与数据库的信息进行比较。有关这个数据库的详细信息公布在2005年3月的Genome Research上。

    这个正常器官数据库利用一种基因表达芯片技术为研究人员和医生提供一种能用于比较细胞和组织的指纹。为了产生这些指纹，Khan和他的研究组利用一对其上载有数千已知基因的玻璃片组装了一种互补DNA芯片。研究人员通过将待测细胞中的活化基因与已知的基因样品相互配对来测定细胞。这些细胞基因用荧光处理后就会在芯片上渐渐产生基因亮点。然后用一种特殊的显微镜就可以测量光的形式，并且将结果输入计算机进行分析。

    基因表达芯片有多种用途，例如确定与某种癌症有关的新基因、进行肿瘤分类以及预测病人治疗结果。另外一项NCI的研究证明不同实验室的对同种组织样品进行的芯片分析能够得出相同的结果，即具有很高的重复性。

    这个正常器官数据库使研究人员和医生能够对他们自己分析的组织的基因表达和数据库的标准参照进行比较。在这个数据库中将能获悉18927个基因的表达特征，这其中包括了大部分已知能指导人体基本活动的基因