近日，英國和美國的研究人員發(fā)現(xiàn)健康個體存在許多這樣的變異,，因基因功能缺失而導(dǎo)致囊腫性纖維癥和肌肉萎縮癥等疾病,。論文的作者表示,，這項研究有助于研究人員區(qū)分常見無害的遺傳變異和罕見危險的遺傳變異,，從而更好地查明突變導(dǎo)致的疾病。相關(guān)論文發(fā)表在近期的Science雜志上,。
這項研究來自于千人基因組計劃,，一個大規(guī)模國際個人基因組研究，旨在提供關(guān)于人類基因組變異的全面資源,，千人基因組計劃將加快遺傳病患者個性化醫(yī)療的發(fā)展,。
該研究團隊分析了185例來自歐洲、亞洲,、非洲的個體基因組,，為了尋找那些導(dǎo)致基因無法表達(dá)蛋白的變異和突變。
盡管之前的研究已經(jīng)表示在一般大眾中存在這樣導(dǎo)致功能缺失的變異,，但是它們并未得到重視,。這是首次我們在個體間功能基因里明確這些變異基因。
這項研究表明,，沒有人擁有完整的功能基因,。平均每個人有20個基因的兩個拷貝都不起作用。
“該項研究總共鑒定了253個這種類型的基因,。這就意味著在人類中至少有1%的基因可以被關(guān)閉而不會引發(fā)嚴(yán)重的疾病,，”論文共同作者耶魯大學(xué)生物信息學(xué)Mark Gerstein和Albert L. Williams教授解釋說。
論文作者說,，對健康基因組中導(dǎo)致功能缺失的變異進(jìn)行歸類在臨床上顯得十分重要,，因為醫(yī)生們開始利用個體化遺傳分析來進(jìn)行疾病診斷和治療,。
作者之一韋爾科姆基金會桑格研究所Chris Tyler-Smith博士說,，我們的研究對當(dāng)前在患者中進(jìn)行的DNA測序研究來說也是有益的,。常見的導(dǎo)致功能缺失的變異一般都出現(xiàn)在那些可以關(guān)閉而不引發(fā)疾病的基因上。
研究人員也發(fā)現(xiàn)了大量極其罕見的變異,。Daniel 博士說,，“我們相信從人類疾病的潛在致病原因來說，這些都是最令人感興趣的,。”
這項研究也表明了,，在導(dǎo)致功能缺失的變異中，多達(dá)25%的變異與大段的DNA有關(guān)（亦即結(jié)構(gòu)變異）,，而非單個堿基對的突變,，這被認(rèn)為是遺傳變異的主要原因。耶魯大學(xué)團隊還未完成對人類基因組結(jié)構(gòu)變異的詳細(xì)描述,，這是他們在千人基因組計劃中的主要工作,。耶魯大學(xué)團隊同時還對非編碼DNA區(qū)域進(jìn)行研究，這些區(qū)域占據(jù)了基因組的大部分,。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1126/science.1215040
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PMID:
A Systematic Survey of Loss-of-Function Variants in Human Protein-Coding Genes
Daniel G. MacArthur, Suganthi Balasubramanian, Adam Frankish, Ni Huang, James Morris, Klaudia Walter, Luke Jostins, Lukas Habegger, Joseph K. Pickrell, Stephen B. Montgomery,
Genome-sequencing studies indicate that all humans carry many genetic variants predicted to cause loss of function (LoF) of protein-coding genes, suggesting unexpected redundancy in the human genome. Here we apply stringent filters to 2951 putative LoF variants obtained from 185 human genomes to determine their true prevalence and properties. We estimate that human genomes typically contain ~100 genuine LoF variants with ~20 genes completely inactivated. We identify rare and likely deleterious LoF alleles, including 26 known and 21 predicted severe disease–causing variants, as well as common LoF variants in nonessential genes. We describe functional and evolutionary differences between LoF-tolerant and recessive disease genes and a method for using these differences to prioritize candidate genes found in clinical sequencing studies.
