近日,,英美研究人員分析人體基因組發(fā)現(xiàn),,每個(gè)人攜帶大約100個(gè)破損基因,其中多數(shù)無(wú)礙健康,,一些可能致病,,還有一些反而有益健康。
人均一百
研究人員重點(diǎn)關(guān)注2萬(wàn)個(gè)指導(dǎo)蛋白質(zhì)生成的蛋白質(zhì)編碼基因,。人體基因組中,,蛋白質(zhì)編碼基因占大約1.5%,,其余為調(diào)控元件和閑置的脫氧核糖核酸(DNA)序列。
研究人員分析歐洲,、東亞和西非185個(gè)人體基因組,,查看可能破損的近3000個(gè)基因,即由于突變或者DNA序列變化而不能指導(dǎo)蛋白質(zhì)生成的基因,。
在最新一期《科學(xué)》雜志發(fā)表的論文中,,研究人員報(bào)告,借助多種測(cè)試方法,,確認(rèn)了1285個(gè)破損基因,,人均攜帶大約100個(gè)破損基因。先前基因組測(cè)序項(xiàng)目顯示,,即便身體非常健康,,也可能攜帶數(shù)百個(gè)破損基因,只是當(dāng)時(shí)并未確定具體數(shù)字,。
多數(shù)無(wú)礙
美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)站援引研究人員之一,、英國(guó)桑格研究所丹尼爾·麥克阿瑟的話報(bào)道,這些破損基因不活躍,,在人體有多種不同表現(xiàn)特征,,多數(shù)無(wú)關(guān)緊要;某些基因在某類人群中普遍不活躍,,這些人的共同特質(zhì)可能是血型或者有嗅出特殊氣味的能力,。
研究人員說(shuō),參考先前研究結(jié)果,,26個(gè)破損基因與囊胞性纖維癥等嚴(yán)重疾病關(guān)聯(lián),;21個(gè)破損基因可能引發(fā)疾病,因?yàn)樗鼈冴P(guān)乎人體重要蛋白質(zhì)的形成,,卻未見(jiàn)與疾病的直接關(guān)聯(lián),。
“我們還發(fā)現(xiàn)數(shù)例非常罕見(jiàn)的不活躍突變,與肌肉萎縮癥等非常嚴(yán)重的疾病相關(guān),,”麥克阿瑟說(shuō),,“不過(guò),所有這些罕見(jiàn)突變都發(fā)生在一個(gè)等位基因上,,攜帶者健康不受影響,,因?yàn)閮蓚€(gè)等位基因都發(fā)生這樣的突變才致病。”
1%關(guān)閉
研究人員發(fā)現(xiàn),,185人中,,每人有大約20個(gè)基因的兩個(gè)等位基因全部破損,意味著這個(gè)基因的功能完全喪失。
總體而言,,253個(gè)基因的兩個(gè)等位基因全部破損,,占基因總數(shù)的大約1%。參與研究的美國(guó)耶魯大學(xué)生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)教授馬克·格斯坦說(shuō):“這說(shuō)明,,至少1%的人體基因能夠關(guān)閉,,不會(huì)引發(fā)嚴(yán)重疾病。”
研究項(xiàng)目主管,、英國(guó)桑格研究所的克里斯·泰勒—史密斯說(shuō),,這項(xiàng)研究確定了1000多個(gè)破損基因,“多數(shù)情況下,,對(duì)這些基因發(fā)揮什么作用,、如何作用,我們幾乎毫無(wú)所知,,以仔細(xì)研究這些基因的攜帶者方式,,我們可能對(duì)諸多知之甚少的人體基因有新認(rèn)識(shí)”。
(生物谷Bioon.com)
doi:10.1126/science.1215040
PMC:
PMID:
A Systematic Survey of Loss-of-Function Variants in Human Protein-Coding Genes
MacArthur, Daniel G.; Balasubramanian, Suganthi; Frankish, Adam; Huang, Ni; Morris, James; Walter, Klaudia; Jostins, Luke; Habegger, Lukas; Pickrell, Joseph K.; Montgomery, Stephen B.; Albers, Cornelis A.; Zhang, Zhengdong D.; Conrad, Donald F.; Lunter, Gerton; Zheng, Hancheng; Ayub, Qasim; DePristo, Mark A.; Banks, Eric; Hu, Min; Handsaker, Robert E.; Rosenfeld, Jeffrey A.; Fromer, Menachem; Jin, Mike; Mu, Xinmeng Jasmine; Khurana, Ekta; Ye, Kai; Kay, Mike; Saunders, Gary Ian; Suner, Marie-Mart
Genome-sequencing studies indicate that all humans carry many genetic variants predicted to cause loss of function (LoF) ofprotein-coding genes, suggesting unexpected redundancy in the human genome. Here we apply stringent filters to 2951 putativeLoF variants obtained from 185 human genomes to determine their true prevalence and properties. We estimate that human genomestypically contain ~100 genuine LoF variants with ~20 genes completely inactivated. We identify rare and likely deleteriousLoF alleles, including 26 known and 21 predicted severe disease–causing variants, as well as common LoF variants in nonessentialgenes. We describe functional and evolutionary differences between LoF-tolerant and recessive disease genes and a method forusing these differences to prioritize candidate genes found in clinical sequencing studies