从基因角度，哺乳动物更像父亲

来源：煎蛋   发布者：张荐辕   日期：2015-03-12  

自北卡罗来纳大学医学院的研究人员称，尽管你的长相或行动更像你的母亲，但哺乳动物的基因更像他们的父亲。具体来说，虽然我们从父亲和母亲那里继承相同数量的基因突变，这些突变使我们成为独特的自己，但实际上我们使用更多的是来自父亲的基因。 这篇发表在《自然遗传学》上的论文将对人类疾病研究产生深远的影响，特别是一些以哺乳动物为模型的研究。例如，在许多以老鼠为模型的基因与疾病之间关系的研究中，研究人员通常都不会考虑特定基因是来源于母亲还是父亲。但UNC的研究人员表示，来源不同的基因能产生不同的结果，这取决于该遗传性变型是来源于母亲还是父亲。 该篇论文的高级作者，基因学教授Fernando Pardo-Manuel de Villena博士说：“这项全新的研究打开了人类遗传学的全新领域。我们知道总共有95个基因拥有亲源效应。它们被称为印迹基因(指仅一方亲本来源的同源基因表达，而来自另一亲本的不表达。)，它们能在疾病中扮演一些角色，取决于这些基因突变是来源于母亲还是父亲。现在，我们发现除了这些基因突变以外，还有成千上万的的其他基因拥有异常的亲源效应。” 这些从父母那里遗传下来的基因突变与一些常见的涉及多种基因的复杂疾病有关，如2型糖尿病、心脏病、精神分裂症、肥胖和癌症。以小老鼠为模型进行基因多样性的研究，如果考虑亲源效应将帮助科学家更加清楚的了解疾病产生的潜在原因帮助找出更加有效的治疗方法。 这项研究的关键是Collaborative Cross(协作杂交？)，世界上老鼠的基因多种多样，UNC收集了多种基因的老鼠。传统的实验室老鼠在基因多样性上有所限制，所以在作为人类疾病的研究模型时也有所限制。Collaborative Cross是将各种野生型小鼠进行杂交，使小鼠的基因具有多样性。Villena说这种多样性可于人类基因的变异相比较。这有助于科学家们研究不同基因在不同水平表达时产生的疾病。 基因的表达联系DNA和蛋白质，关系到细胞内各种功能的执行。这个过程对人类的健康至关重要。因为基因突变而改变基因的表达被称为监管突变。 这种类型的突变应该是最重要的影响，而不像是Mendelian疾病，仅仅一个基因发生突变(例如囊性纤维化)，但那些常见的复杂的疾病，如糖尿病、心脏病、神经疾病及其他，都不仅仅由一个基因控制，都是由成千上万个基因控制的。 Collaborative Cross以及我们拥有的的知识允许我们多不同组织中基因组中不同基因的表达进行研究。在《自然基因》的研究中，Villena的团队，包括论文的第一作者遗传学助理教授James Crowley博士，选择生活在不同大洲的亚种的拥有不同基因的纯系株小鼠。这些小鼠杂交产生9种不同类型的杂交后代，每种基因型都同时作为父亲和母亲。当这些小鼠成年后，研究人员在在4种不同的组织中测试基因表达，包括大脑中的RNA序列。之后他们开始量化基因组中有多少基因的表达是来源于母亲多少是来源于父亲。 Crowley说：“我们发现，绝大多数的基因——约80%都发生了变异，并且改变了基因的表达。这就是我们发现的几百个基因中父亲基因组的表达失衡，这种不平衡导致了后代的大脑基因更像他们的父亲。” 对于每个基因，科学家们都抱有极大的兴趣，Villena的团队能使老鼠的基因呈现低、中、高表达。他们可以对基因与特殊疾病是否有关进行研究。这种表达程度取决于父亲或母亲。我们现在知道哺乳动物更多的基因变异的表达来源于父亲。所以想象某种突变是不好的。如果这种突变来自于母亲，则基因表达的程度将不会像来自于父亲的基因那般高。所以相同的突变会因为基因来源不同而产生不同的表达结果。 基于成千上万基因的这种类型的突变在后基因时代是一个瓶颈并且研究起来十分困难。Collaborative Cross使得小老鼠能够作为基因如何工作以及它们如何影响我们健康的研究模型。

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