"站长，老板问我这个基因有啥功能，怎么破?"

Chris生命科学小站

发布于 2023-02-28 13:38:29

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文章被收录于专栏：Chris生命科学小站五年归档Chris生命科学小站五年归档

基因功能 基因是连接课题的关键点，而基因功能则是将点连接起来的纽带，发现并验证基因的功能是整个文章的基础。

`传统的`研究基因功能的方法

从文章阅读中获取已知基因的功能

这个是最直接方式，只费脑，取决于网速和阅读文献的速度通过如果想了解一个已知基因的功能，在搜集文献的过程中你已经能够大概了解到这个基因的功能了。如果这个基因是一个刚刚被证实存在的基因或者新发现的基因，功能尚未被研究下面的方法是最常用到的~~

从基因到表型：Gain/Loss function Assay

简单来说就是，在某个生物学过程中，或者某个状态下将基因的的量上调，或者下调之后去看，模型（细胞、动物）表型的变化与对照相比, 得到可量化的数值, 经过统计学方法得到，基因的改变与表型的关系。上调和下调的方法现在有很多了就不一一列举了，最简单的就是过表达(overexpression，OE)或者敲降（knockdown，KD）而对于上述两者最关键的材料就是质粒，可以自己构建，可以购买，也可以满世界“乞讨”。得到质粒后，就去转染，然后做一些表型实验什么的。通过表型实验结果，你可以判断是什么功能，接着推测有什么通路用OE或KD后的样本，去蒙一下~~只能蒙一下，合引物买抗体砸一下。

从表型到基因：用Knockdown（shRNA）或者Knochout（sgRNA)库筛选

在某个抑制的生物学过程中加入shRNA/sgRNA库进行筛选，而后结合测序分析出关键基因。具体解释起来有点复杂，简单一点说，不断去重复过滤掉不重要的那些基因，剩下的就是关键的。下面列两篇文献大家可以阅读一下shRNA库筛选：doi.org/10.1016/j.cell.2017.11.023sgRNA库筛选： doi.org/10.1073/pnas.1801340115优点：特异性很强，得到那些基因在这个过程一定是非常非常重要的，缺点：太贵了！这个库都是几万的基因的shRNA或者sgRNA~还得测序分析什么的反正，不是一般小土豪能做得起的~

`非传统`寻找基因功能的方法

非传统仅仅是为了跟👆那个部分进行对比，以引起大家注意才这么说的因为这种方法很多文章已经开始用了Talk Less, Show Dry-Goods~首先，你得有数据集比如TCGA什么的，样本数量越多越好，最好是测序的数据，芯片数据的话也尽量找全转录组然后，再找1-2个数据集，留着验证用的然后，去做表达差异分析比如用deseq2等，教程看着个就行，建议用counts做，然后，找到想研究的基因，如果是肿瘤的话，这个基因一定要有生存期证据的支持然后，用中位数或者四份位数进行高低表达分组然后，再进行Deseq2等差异基因的分析,得到表达谱然后，得到Pre-ranked list进行GSEA分析，然后，记得一定要用另外一个数据集去验证，最好在几个数据集中交集一下~当然，如果能配合传统方法最好，就是寻找能够解释实验结果的功能或机制。最后，找到那个最满意的功能或机制，合一部分引物和抗体，做一波qPCR+WB优势：省钱，省钱，还是省钱，对于经费吃紧的实验室特别适用。不用养细胞，不用构建质粒，不用做表型实验，只在电脑面前敲敲键盘，就把Gain/Loss function实验预演完了，得到相关功能提示，验证的时候不用盲目的买抗体，有的放矢。经过站长亲自验证，保守估计砸对通路的把握有7成如果大家还在纠结下面是什么通路，买什么抗体和什么引物，不妨试一下。不足：1、有那么一些学习成本，生信分析的学习不是一簇而就上面说的那些，对于生信大神来说几分钟，代码就写好了而对于生信小白来说，心里一定要经历过无数摧残，还不一定能得到结果2、还有那么一些不准确性，毕竟是预测的结果，对于生物信息学得到的结果不能论对错，只能论可能性，不过方法就在那里，只需要耗费一些电费和时间，得到相对可靠的推测，何乐而不为呢？ Chris生命科学小站提供教程仅供参考，请结合自己的课题与实验结果使用。