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个体差异不在于基因而在调控序列
  美国斯坦福大学医学院和耶鲁大学的一项最新研究发现,导致人类个性化的关键不在于基因,而是在其周围控制它们的序列。这些序列与一类叫转录因子的蛋白互相作用会使两个人之间产生明显的不同,能影响我们的外表、发育甚至发生某种疾病的倾向。  



  这一发现说明,研究人员把注意力放在基因上来研究两个人之间的不同是错误的。  



  “我们正在快速地进入让每个人都能有一个基因组序列的时代。”斯坦福大学遗传学教授迈克尔•斯奈德说。“然而,我们从基因上不能找到个体之间的主要差异,这些差异存在于一个我们相对还不太了解的领域。现在我们看到,这些差异深深地影响着蛋白的结合以及基因的表达。”  



  斯奈德是两篇通过黑猩猩和酵母来探索人类这些蛋白结合差异的论文的主要作者,这两篇论文分别发表在《科学快讯》和《自然》杂志上。  



  携带特殊指令让蛋白发挥细胞功能的基因在整个人类当中的差异只有大约0.025%。科学家花了几十年的时间,试图去了解这些微小的差异是如何影响我们和我们的将来。相比较而言,我们基因组中占98%基因的非编码区域序列的差异达到了大约1~4%。直到最近,科学家才对这些区域的作用以及它们如何让人们之间相互不同有了一点认识。科学家现在发现,个体中DNA序列惟一特殊的改变会影响叫转录因子的“控制蛋白”与控制基因表达的区域的结合能力。因此,基因附近的序列表达就显得尤为重要。  



  “人们对个体间基因表达的不同进行了多年的研究。”斯奈德说。“我们首次看到人与人之间转录因子结合的不同。”斯奈德和他的同事通过对酵母选择育种还发现,许多而不是所有的这些结合和表达上的差异具有遗传性。  



  研究人员在3月8日网络版《科学快讯》上发表的这项研究中对10个人和一只黑猩猩的两种转录因子的结合模式作了对比。他们发现,在整个基因组中,转录因子NF-kB的结合部位有15000多个,另一种转录因子RNA  PolII的结合部位超过19000个。随后,研究人员又对转录因子在这些结合部位上的结合强度是否一样以及个体间是否有差异作了比较。他们发现,25%的PolII结合部位和7.5%的NF-kB结合部位在个体间存在明显不同,这一差异在某种程度上超过两个数量级。许多这些结合上的差异可以追溯到这些结合部位序列或者结构上的不同,有一些直接与基因表达水平的改变有关。  



  “这些结合区域,或叫程序块在个体间是有差别的。”斯奈德说。“它们对基因的表达有着深远的影响。”特别是,研究人员发现,数个不同结合区域靠近与疾病有关的基因,如1型糖尿病,红斑狼疮,白血病和精神分裂症。  



  研究人员在3月17《自然》杂志上发表的论文中又进一步证实和扩展了他们的研究。他们在这次研究中通过酵母证明,个体间许多结合上的差异和基因表达水平上的变化都通过上代遗传给了后代,并且还发现了几个不同的转录因子。  



  “我们做了两项平行的研究得出同样的结果。”斯奈德说。许多结合部位存在差异,当把这些不同区域画出图来会发现,它们与人类变异的调节因子有关。两项研究结合在一起会让我们对有关控制个体差异的所谓监控码有较多了解。

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