每个人类基因都有什么作用？这个庞大的项目即将揭晓

快速阅读: 《奇点枢纽》消息，科学家们正通过创建“无效应等位基因”来筛选与疾病相关的基因，扩大该技术的应用范围。他们使用CRISPR基因编辑工具，通过一系列测试将基因变化与细胞功能联系起来。该项目旨在理解人类基因及其相互作用，以调控正常发育和疾病机制。数据将被标准化并共享，促进对基因网络的理解。该计划预计持续五年，并展望未来更复杂的研究目标。

他们希望通过创建“无效应等位基因”来实现这一目标——实际上就是消除一个基因的功能。科学家们长期以来使用这种方法来筛选与各种疾病相关的单个基因，但莫菲克（MorPhiC）正通过将该技术大规模应用到整个人类基因组来扩大其应用范围。该联盟从诱导多功能干细胞系开始。这些是被重编程到类似干细胞状态的成年细胞，并且可以从那里进行扩增。公开可获得的细胞系允许研究人员比较具有相同遗传背景的细胞的数据。

该联盟转向了基因编辑工具CRISPR来抑制基因的作用。一些方法直接编辑遗传信息；另一些则关闭基因而不接触其编码。许多方法包括一个“条形码”，用于在细胞内追踪编辑以验证。每种方法“都有其独特的优点，这取决于正在研究哪些基因，”团队写道。但是标准化他们的基因编辑策略使得在与其他合作者共享时更容易解码结果。

下一步是将基因变化与细胞功能联系起来。该联盟批准了一系列测试，以查看当基因关闭时会发生什么。这些测试包括在每次编辑后对RNA、蛋白质和脂质进行测序。这些测试涵盖了细胞生活的关键方面，例如其生长、再生以及按需转化为其他细胞类型的能力。虽然这些测试并不全面，但它们覆盖了细胞的主要功能及这些功能可能出现的问题。团队写道，所有项目中心都使用同一套测试，尽管每个机构可能会包含额外的筛选。

使基因失活并非易事。为了质量控制，每个中心还将分析细胞的转录组，以确认目标基因已被关闭。为了进一步的质量控制，所有团队将从编辑一组相同的基因开始，以验证程序并分享结果。

数据中央

与此同时，三个中心正在制定数据分析和验证协议。这些协议将有助于存储和标准化数据，以便在整个项目和科学界中共享。中心还开始分析来自不同来源的数据，以了解不同的基因如何共同作用——例如，一个受损基因如何引起级联效应，从而改变其他基因功能，进而改变代谢、细胞发育或免疫反应。作者写道，这些数据可能有助于“开发新的机器学习框架”，以解读基因网络如何影响细胞的生命。

莫菲克（MorPhiC）的初始阶段预计将持续五年，每个实验室都将使用多功能干细胞系统。然而，该联盟已经在展望未来。一个未来的目标是找到一种可以表征在多种细胞类型中具有多种功能的基因的测试。另一个更高目标是在同一时间关闭多个基因并观察它们如何改变细胞的行为。“这项大规模努力将广泛提高我们对人类基因及其相互作用的理解，以调控正常的人类发育和疾病发生机制，”作者写道。

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