Science重要成果揭示遗传学基本规则

　　生物通报道：人们往往将突变视为引发疾病的基因错误。其实并非所有突变都有害，有些突变甚至能抵消或抑制致病突变的危害。不过，科学家们对这种基因抑制（genetic suppression）机制还知之甚少。多伦多大学的研究人员首次对细胞中的抑制突变进行了全面分析，揭示了基因抑制的基本规则。相关论文于十一月四日发表在Science杂志上。

　　他们的发现有助于解释抑制突变如何与致病突变相结合，减轻甚至完全抵御相应疾病。

　　基因组测序研究显示，有些携带致病突变的人依然能够保持健康。多伦多大学的研究人员认为，这些人体内可能有其他突变抑制了致病突变的作用。如果知道抑制突变发生在哪些基因上，就能进一步理解它们与致病突变的关系，为药物研发提供新的线索。

　　不过，在人类基因组寻找这些突变无异于大海捞针。因此，研究人员选择模式生物酵母进行研究。他们一边通过已发表数据分析酵母基因的抑制关系，一边观察有害突变与其他突变结合时细胞生长受到的影响。有害突变会延缓酵母细胞的生长，因此酵母生长速度的改善都来自于另一个突变。

　　研究人员由此揭示了酵母细胞的数百个抑制突变，并从中找到了基因抑制的基本规则。研究表明，在寻找抑制基因的时候不需要远离携带有害突变的基因。这两个基因往往在细胞中起到相同的作用，它们的蛋白产物可能处于同一位置，或者在同一个分子通路中起作用。研究人员指出，有害突变及其抑制子往往处于功能相关的基因中，人们可以更有针对性地在人类基因组进行探索。

　　DNA复制机器能够以极快的速度和惊人的准确性将正确的碱基（G-C 、A-T）配对形成DNA双螺旋。它们能够识别正确的碱基搭配，丢弃错误的组合。不过，这些机器每复制10,000 -100,000 bp就会犯个错误，这个错误如果不校正就会成为基因组突变。

　　几十年来研究者们一直想知道，这些貌似随机的错误是如何产生的。一些人认为，DNA碱基会在一瞬间改变形态，让复制机器把错误的碱基对掺入DNA。Duke大学的研究人员首次观察到了这种极微小的碱基改变。这种“量子悸动”（quantum jitter）现象极为罕见，存在的时间也极短，但却会产生深远的影响。他们在Nature杂志上发表文章指出，量子悸动的出现频率与DNA复制错误差不多，它们可能就是随机突变的基础。（更多信息请参见：Nature重要成果：随机突变是这样来的）

　　爱丁堡大学的科学家们对酵母特定基因的数千个突变进行筛查，揭示了不同突变组合对细胞生存能力的影响。这项研究首次衡量了基因上所有突变组合产生的效应，相关论文发表在四月十四日的Science杂志上。（更多信息请参见：Science：致命的排列组合）

　　在不同的人当中，相同的基因突变并不总是导致相同的表型。多伦多大学的研究人员检测了1400种基因突变的影响，发现许多突变可导致两种不同的表型，这是为什么呢？他们在最近的国际顶级杂志《Cell》给出了答案。（更多信息请参见：Cell揭秘：同一突变为何导致不同表型？）

　　生物通编辑：叶予

　　生物通推荐原文：Exploring genetic suppression interactions on a global scale. Science

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