科研进展
2010年6月10日，我所杜立林实验室在《Genome Biology》杂志上在线发表题为“Global fitness profiling of fission yeast deletion strains by barcode sequencing”的文章。本文首次报道了用高通量测序技术对裂殖酵母基因缺失突变体文库进行表型分析，并运用此方法成功地筛选出了对DNA损伤处理和微管解聚药物敏感的突变体。
裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）有大约5000个编码蛋白基因，是常用真核模式生物中基因数目最少的；值得一提的是，裂殖酵母中约有500个基因在另一单细胞模式生物酿酒酵母中没有同源基因，但在其他真核物种包括人中却是保守的。因此裂殖酵母作为一种重要的模式生物在全世界得到广泛研究。最近裂殖酵母突变体文库的构建基本完成，给研究人员提供了一个非常有价值的资源。在突变体的构建过程中，每个基因通过同源重组的方式被敲除，相应地插入一段带有抗性基因的片段，此抗性基因两侧各有一段20bp的被称为barcode的特异性序列。每个基因对应的barcode都是独一无二的，因此它们作为每个敲除基因的标签序列可用来追踪相应的突变体，使得将所有突变体混合在同一个培养基中进行培养和分析得以实现。在本文中，杜立林实验室报道了如何用Illumina/Solexa深度测序技术对包含约3000个突变体的裂殖酵母非必需基因突变体文库进行高通量的表型分析。实验结果显示这种方法具有很高的重复性、可靠性和灵敏性，可对裂殖酵母突变体在各种处理条件（如药物、辐射、营养缺陷等）下的生长表型进行定量地分析，从而研究每个基因的功能。相比于对突变体逐个地进行研究，这种方法大大节省了实验中的试剂和人力消耗，还可以克服单个地研究突变体时可能存在的交叉污染情况。利用这种方法，作者分别用三种DNA损伤处理条件（HU, CPT, UV）和微管解聚药物TBZ处理突变体文库，筛选出了200多个对这些处理条件敏感的突变体，包括一些未知功能基因的突变体。除此之外，还发现了几个对某些药物有显著抗性的突变体。对各种处理条件的定量表型数据进行聚类分析证明了这种方法也可以用来研究各种药物的作用模式。本文的研究为今后进一步在全基因组水平上分析裂殖酵母的基因功能和利用突变体文库研究药物的作用机制提供了有力的平台和坚实的基础。
我所博士后韩天旭，生物信息分析员许兴亚为共同第一作者。论文的其他作者有生物信息分析员张美俊，高级研究助理彭旭。
