基因：你長得丑可不能怪我！

新聞 03-10

乾貨 | 靠譜 | 實用

導讀

如果控制面部發育的所有基因都突變，人類的面部發育就一定出現障礙嗎？答案是否定的。你還需要考慮基因突變與表觀遺傳學之間的關係。

你擁有的信息越多，你就越能預測接下來會發生什麼。臨床醫生和健康研究人員經常查看基因突變來預測胎兒是否處於出生缺陷的風險中，或者患有發展疾病的風險，但這些預測並不總是準確。Calgary大學的研究人員發現了一個重要的因素，這一因素改變了我們對基因突變（基因型）與他們在人類（表型）中關係的理解，未來可能有助於提高這種預測疾病準確性。

「這項工作的重要意義在於它有助於我們理解兩個人如何具有相同的基因突變，但一個人可以患上疾病，而另一個人卻時健康的，」 Rebecca Green博士說道。「它通常發生在唇裂和齶裂：兩個孩子會有完全相同的變異，但一個會出生裂隙，一個不會」。

為了更好地理解為什麼會有這樣的差異，研究人員仔細研究了基因表達水平。長期以來認為基因表達的變化導致與這些基因所決定的性狀成比例變化。諸如面部形狀，身高或血壓等特徵的許多變化由基因表達水平的差異決定。

使用小鼠胚胎，他們對稱為Fgf8的基因（這對於正確的面部發育是十分重要）進行了一系列突變並逐漸降低突變水平。他們從百分之百開始，將其降低到典型水平的20％。然後他們繪製了兩者之間的關係，發現其關係並不成比例，這種關係呈現非線性。

Fgf8的基因突變實驗結果

「我們的結果顯示，即使基因表達正常水平的50％，你也可以完全正常，但隨著它進一步下降，並不意味著缺陷增加，可能會有很多不同的結果：從完全典型到基本差不多到甚至沒有臉，「卡爾明醫學院（CSM）細胞生物學和解剖學系主任Hallgrimsson博士說。「那些是由非線性基因型/表型圖產生的效應，如果你不知道這種內在關係是什麼樣的，你無法預測基因組的表型。」

響應於Fgf8基因劑量減少的形狀變化

Hallgrimsson說：「這是與基因型預測疾病相關的重要理解部分。「這增加了我們關於基因如何相互作用的知識，並為我們提供了多變結果可能出現的更多答案。從基因預測表型的科學並不像通常認為的那樣先進。我們一直在使用的預測工具需要考慮非線性來改進演算法，進而提高預測的準確性。

參考文獻

Rebecca M. Green , Jennifer L. Fish , Nathan M. Young , Francis J. Smith, Benjamin Roberts ,Katie Dolan, Irene Choi.Developmental nonlinearity drives phenotypic robustness.

END

活動