狮山草堂——猪の家分享 http://blog.sciencenet.cn/u/zhumengjin 行为上保守,思想上激进

博文

分子表型:Science、Nature等顶级期刊引领的热点研究 精选

已有 20621 次阅读 2014-2-23 16:41 |个人分类:科学研究|系统分类:科研笔记| nature, Science, 分子表型

恩格斯说:任何一门科学的真正完善在于数学工具的广泛应用。在生命科学领域,分子表型(molecular phenotype)这一概念的出现、发展与应用正是数学与微观生命调控过程完美结合的一个典范。而且,分子表型的发展路径,正是由ScienceNature等顶级期刊所引领。

(一)分子表型的出现

可以从不同层次的窗口(window)观察生命的表现,从原子水平、分子水平、细胞水平、个体水平、群体水平、生态水平、甚至宇观水平,都可以对生命进行观察。通常,观察的记录可以叫做表型(phenotype)。近年来,从我们肉眼看得见或常规仪器可测的表型(比如身高、体重),到肉眼看不到、需要特殊仪器测定的表型,表型的内涵已经有了极大的发展。统计/数学是表型机理研究的重要手段,因此统计/数学研究对象的微观化发展,即分子表型的发展,已构成了目前生命科学领域的重要研究热点。

表型的微观化,到底可以微观化到什么程度?有意义的表型微观化可以到基因的表达水平(mRNA丰度),而且也是目前可以理解的表型的极致了(当然,以后不能排除晶体数据可作为更细的表型数据)。其实,表型的微观化发展的思维并不难,但一步到位,将表型拓展到微观的极致,得有第一个吃螃蟹的人才行。

首先将mRNA丰度,即基因表达水平作为表型对待的人是Jansen NapJansen Nap2001年的Trends in Genetics杂志提出了将mRNA丰度纳入统计遗传分析框架的genetical genomics,可以将这篇概念性的perspective文章作为分子表型的“始作俑者”,至今已被引用805次。

publish or perish的残酷竞争环境中,荷兰的Jansen等人并没有抢到用mRNA丰度实际数据作为分子表型研究的首发,而是被美国抢了先,Brem等人利用酵母数据抢先在2002年的Science杂志发表了第一篇genetical genomics的实际数据的研究文章,他们在文中发展了顺式eQTLs、反式eQTLs的概念,至今已被引用1048次,远远高于最早提出genetical genomics概念的Trends in Genetics文章。在高等生物中,数据收集要慢得多,成本亦更高,等Schadt等人收集完玉米、小鼠、人的数据,2003年才在Nature杂志以“Genetics of gene expression surveyed inmaize, mouse and man”为题发表出来,可能因为涵盖对象更广,至今已被引用1272次,反而比先发的酵母文章多了200多次。

genetical genomicseQTLs引领了成千上万的研究,在Google搜索引擎中,用OR的逻辑符检索,该领域检索结果已经超过1000万个条目,是名符其实的研究热点。不过,个人感到比较疑惑的是,在后续成千上万的研究中,Jansen Nap文章的引用数远远小于BremSchadt文章的引用数。难道NatureScience的名气已经可以掩盖10.0-20.0杂志上学术思想上的首发?亲们,你能告诉我原因么?


(二)ScienceNature等顶级期刊引领了分子表型的发展路径

mRNA丰度,一步就跳到了分子表型微观化的极致,那么分子表型下一步该如何发展?当然,是往mRNA与宏观表型之间发展。mRNA与宏观表型之间可以挖掘什么分子表型?首先自然想到的是表观遗传标记(epi-marks)!但做表观遗传的科学家们都太习惯于从湿实验角度思考问题了,真正将表观遗传标记作为分子表型的研究直到10年后才正式报到。McVicker等人2013Science杂志发表了组蛋白修饰分子表型的遗传解析文章,Schmitz等人也在2013年的Nature杂志发表了甲基化分子表型的遗传解析文章。植物细胞表型的遗传解析文章也在2013年的Nature Genetics杂志发表,细胞表型无疑可以作为分子表型发展路径上的自然延伸。可见,分子表型的每一步新发展,都能在世界最顶级的Science、Nature等杂志上找到它第一次出现的踪影,或者说Science、Nature等顶级杂志引领了分子表型的发展路径。


(三)几点思考

1. 下一步,分子表型又会是什么呢?组织?器官?抑或是其他?

2. 分子表型可以从全基因组水平,以更加全面、系统、深入的视角认识微观生命调控过程,推演微观生命调控机理,可以高效地解决传统湿实验不能解决的很多问题,比如基因间调控关系的批量挖掘。

3. 数量分析手段对现今的生命科学研究越来越重要了,我们应主动接受它,而不要排斥它。随着分子表型高通量检测成本的下降,分子表型这一概念将会越来越多地应用到各个分支领域。

4. 分子表型从某种程度上提供了一种研究范式,湿实验科学家不要认为被抢了“饭碗”,拒绝这种研究范式

5.学科交叉是创新的重要途径,分子表型这一概念是基因组学与统计遗传交叉创新的产物,并且进一步延伸到了其他组学,它为微观生命调控机理的认识提供了新颖的手段与视角。

6. 从分子表型的发展路径还可以看出,在publish or perish环境中,美国人比欧洲人更会抢先,学术竞争中尤其要“提防”老美



https://blog.sciencenet.cn/blog-295006-770279.html

上一篇:研究生教育该不该强调“育人”?
下一篇:女性美的那点儿“科学”
收藏 IP: 220.249.99.*| 热度|

27 王涛 刘士勇 路运才 强涛 胡传圣 贺乐 苏光松 杨顺楷 杨海涛 张庆祝 索标 赵明 彭勇 郭韬 许培扬 LetPub编辑 蔡志全 贾伟 程起群 刘明 crossludo NTSQZ xuexiyanjiu biofans zhanghua rosejump shenlu

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (7 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-6-19 12:22

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部