Nature新研究挑战遗传学经典学说

　　一直以来人们认为身体内的每个细胞具有完全相同的DNA。然而来自耶鲁大学医学院的研究人员在一项针对皮肤细胞诱导生成的iPS细胞研究中发现人体组织广泛存在遗传变异，这一研究对于遗传筛选将产生深远的影响。

　　研究论文将发表在11月18日的《自然》(Nature)杂志上，为评估遗传变异的程度，更好地了解人类发育和疾病铺平了道路。

　　论文的主要作者、耶鲁儿童研究中心儿童精神病学教授Flora Vaccarino说：“我们发现人类是由具有不同基因组的细胞嵌合构成。我们看到30%皮肤细胞包含拷贝数变异(CNV)，DNA片段发生复制或删除。从前人们认为这些变异只发现在如癌症等疾病中。我们在皮肤中看到的这种嵌合现象也存在于血液、大脑和人体其他的部位。”

　　长期以来人们一直认为我们的细胞具有相同的DNA序列，并且这一基因模板决定了机体的功能。耶鲁大学的研究团队向这一经典教条提出了挑战。一些科学家曾经推测在发育过程中，当母细胞中复制的DNA传递到子细胞时，DNA序列有可能发生缺失、复制和改变，整体基因组可能受到影响。对这一假设进行测试是非常困难的事情，然而在新研究中Vaccarino和同事们做到了。

　　研究小组采用全基因组测序对诱导多能干细胞系展开了研究。这些iPS细胞是由取自两个家族成员上臂内侧的皮肤细胞诱导生成。花费了两年时间研究小组确定了这些iPS细胞系的特征，并将它们与最初的皮肤细胞进行了比较。

　　研究小组观察到尽管与它们起源的皮肤细胞基因组非常相似，iPS细胞的基因组中存在一些删除或复制涉及了数千个DNA碱基对。随后研究人员通过另外的一些实验来了解了这些差异的起源，证实至少有一半的遗传变异预先存在于小部分的皮肤细胞中。在iPS细胞中能够发现这些差异是因为每个iPS细胞系均是来自一个或极少数的皮肤细胞。Vaccarino说这些iPS可以作为放大镜看到基因组变异交织存在于身体细胞中。

　　Vaccarino说：“在皮肤中，这种嵌合现象是广泛的，至少30%的皮肤细胞包含不同的DNA缺失或复制，每一种存在于一小部分的细胞中。观察到这种体细胞嵌合现象对于遗传分析具有深远的影响。当前的遗传分析利用的是血液样本。当我们检测血液DNA时，它并不能完全反应其他组织如大脑的DNA。有可能我们错过了一些突变。”

　　“这些发现改变了我们未来的研究，我们将对动物和人类的发育大脑展开更多的研究，看看这种变异是否也同样存在于大脑中，” Vaccarino说。