发布时间:2014-12-02 14:42 原文链接: NatureGenetics揭示基因与环境的复杂互作

  目前的个性化医疗主要是通过分子分析(尤其是基因测序)来鉴定遗传突变,进而评估个体患上特定疾病的风险。但日内瓦大学(UNIGE)的科学家们指出,真正的个性化医疗远没有这么简单。

  研究人员对四百对双胞胎进行了RNA测序,量化了遗传背景和环境背景对基因表达的影响。这项发表在Nature Genetics杂志上的研究指出,罗列个体基因组中的突变,不足以预测他未来的健康状况。

  环境到底对基因活性产生了怎样的影响?特定类型的突变怎样相互作用?UNIGE教授Emmanouil Dermitzakis希望通过自己的工作,找到这些问题的答案。

  我们知道,携带同样的突变并不意味着会患上同样的疾病。不过人们此前并不清楚遗传和环境对这种差异做出了多少贡献。这项研究表明,了解某个突变遇到其他突变时的行为,评估个体受到的环境影响,是真正实现个性化医疗所面临的挑战。

  Dermitzakis教授领导团队测序了四百对同卵和异卵双胞胎的RNA,并将这些数据与已经进行过双胞胎研究的遗传变异结合起来。研究人员分析了一系列控制基因表达的突变,发现纯遗传学互作(基因之间)和环境互作(基因与环境之间)对基因表达的影响都很大。他们指出,遗传学背景和环境背景在基因表达和患病风险中起到了显著的作用。

  同卵双胞胎的基因组完全相同,研究人员通过他们之间的差异,鉴定了与环境互作的突变。异卵双胞胎只有一半基因组相同,不过他们生活在同样的环境下,可以帮助研究人员将纯遗传影响从环境影响中分离出来。

  “我们发现,遗传学和环境背景对于基因突变的影响大于预期,”文章的第一作者Dr Alfonso Buil说。“理解这些是全面认识复杂疾病的必要一步。”

  正因如此,单纯列出个体基因组中存在的突变不足以预测他未来的健康状况。实际上,不考虑环境影响的孤立方法往往难以评估遗传学突变的效果。换句话说,基因组其他部分和环境背景都能改变这个突变对健康和患病风险的影响。

  “局限于突变检测的疾病研究,就好比是通过随机语句来理解一本书,”文章的资深作者Emmanouil Dermitzakis教授说。“要实现真正的个性化医疗,就需要对环境影响有一个更准确的认识。”

相关文章

我国科研人员找到导致反复“试管”失败的“基因钥匙”

10月16日,记者从中信湘雅生殖与遗传专科医院获悉,该院研究员林戈、副研究员郑伟团队,联合山东大学、上海交通大学医学院等单位的科研团队开展合作攻关,系统揭示了卵子与早期胚胎质量问题导致女性反复“试管”......

衰老如何改变我们的基因

衰老对身体产生的可见影响有时与基因活动的无形变化有关。DNA甲基化的表观遗传过程会随着年龄增长而变得不再精确,造成基因表达的变化。而这种变化与随着年龄增长而出现的器官功能衰退和疾病易感性增加有关。如今......

为何有人衰老更快?揭秘背后的400个基因

有些人比同龄人更显年轻,而有些人看着更显老;有些人年逾九旬仍身心康健,而另一些人早在数十年前就饱受糖尿病、阿尔茨海默病或行动障碍的困扰;有些人能轻松应对严重摔伤或流感侵袭,而有些人一旦住院就再难康复。......

“智能+自动化”双轮驱动,人工智能实验室赋能多领域

人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量。人工智能、物联网(loT)和自动化技术的发展,给实验室的运作方式带来一场深刻的变革,即人工智能实......

科学家发现玉米耐热关键基因

近日,西北农林科技大学玉米生物学与遗传育种团队联合华中农业大学玉米团队在《植物生理学研究》发表论文。研究初步揭示了ZmGBF1-ZmATG8c模块通过自噬途径调控玉米耐热性的分子机制。随着全球气温持续......

降本提效!我团队研制出系列牛用基因芯片

记者21日从国家乳业技术创新中心获悉,该中心技术研发团队成功研制出奶牛种用胚胎基因组遗传评估芯片和“高产、抗病、长生产期”功能强化基因组预测芯片。该系列基因芯片具有完全自主知识产权,填补了我国基因芯片......

新研究:阻断或抑制一种特殊基因可选择性杀伤癌细胞

国际期刊《内分泌学前沿》日前刊登的一项新研究揭示,一种特殊基因对肠道吸收维生素D及其后续代谢过程至关重要,阻断或抑制该基因能够选择性抑制癌细胞生长。这一发现在癌症治疗等精准医学领域具有广阔应用前景。维......

我国科学家发现大豆种子油蛋比调控关键基因

记者从安徽农业大学获悉,该校王晓波教授团队联合中国农业科学院作物科学研究所邱丽娟、李英慧研究员团队,解析了关键基因对大豆种子油脂和蛋白比例(油蛋比)的调控机制,为高油或高蛋白大豆品种选育提供了新方向。......

茶叶大小谁定?这个基因很关键

茶树是以收获新梢为主的叶用经济作物,茶芽大小不仅直接影响鲜叶的产量和品质,还与茶类适制性密切相关。解析茶树芽大小的遗传调控机制,有助于改良茶树品种、提高茶叶产量。近日,中国农业科学院茶叶研究所种质资源......

这项研究找到了玉米穗叶结构候选基因

玉米作为全球重要的粮食、饲料和工业原料作物,其高产对保障粮食安全至关重要。近日,东北农业大玉米遗传育种团队完成的研究在《农业科学学报(英文)》(JournalofIntegrativeAgricult......