哺乳动物基因来说,更像自己的父亲

你可能像或行动更像你的母亲,但小说从北卡罗来纳大学医学院的研究人员研究表明,哺乳动物的基因更像他们的爸爸。具体地说,研究表明,虽然我们从我们的父母继承等量的基因突变,突变使我们我们是谁,而不是其他一些人——我们实际上“使用”更多的DNA,我们从父亲继承。

这项研究发表在《自然遗传学》杂志上,对人类疾病的研究有广泛的影响,特别是当使用哺乳动物研究模型。例如,在许多小鼠模型创建疾病相关基因表达的研究,研究人员通常不考虑特定的基因表达是否源于母亲或父亲。但UNC研究表明,遗传变异在哺乳动物中有不同的后果,取决于母亲或父亲的基因变异是遗传的。

“这是一个特殊的新研究发现了一个全新的探索在人类遗传学领域,”费尔南多Pardo-Manuel de Villena说,博士,教授,遗传学和论文的资深作者。“我们知道有95个基因,这parent-of-origin效应。它们被称为印迹基因,他们可以在疾病中扮演角色,取决于基因突变来自父或母。现在我们发现,除了他们之外,还有成千上万的其他基因有一个小说parent-of-origin效应”。

这些基因突变的父母传下来的出现在许多常见但涉及许多基因的复杂疾病,如2型糖尿病、心脏病、精神分裂症、肥胖和癌症。研究在不同基因小鼠模型,考虑parent-of-origin会给科学家更精确洞察疾病和治疗的创建的根本原因或其他干预措施。

本研究的关键是合作跨世界上人口基因最多样化的老鼠,这是生成的,从UNC安置和分布式。传统的实验室小鼠遗传多样性更有限,所以他们使用有限的研究,试图在人类疾病的重要方面。一起合作进行杂交各种野生型小鼠建立广泛的多样性在小鼠基因组中。Pardo-Manuel de Villena说,这种多样性与变异在人类基因组中找到。这有助于科学家研究疾病,包括各种基因表达水平在许多不同的基因。

基因表达连接DNA蛋白质,然后执行各种功能细胞内。这个过程对适当的人类健康是至关重要的。基因突变改变基因表达被称为监管突变。

”这种类型的遗传变异可能是最重要的因素,而不是简单的孟德尔疾病的一个基因突变(如囊性纤维化),但更常见的和复杂的疾病,如糖尿病、心脏病、神经疾病,和许多其他人,“Pardo-Manuel de Villena说。“这些疾病是由基因表达,而不是一个基因,而是成百上千个基因。

“协同交叉和专业知识我们在UNC让我们看看不同的基因表达每一个基因的基因组的组织,“说Pardo-Manuel de Villena谁指导合作。

在自然遗传学研究中,Pardo-Manuel de Villena的团队,包括第一作者詹姆斯·克劳利博士的遗传学助理教授,选择三个基因多样化的近交品系的小鼠都是从一个亚种,进化在不同的大洲。这些老鼠培育创建九种不同类型的杂交后代中每个应变作为父亲和母亲。老鼠成年时,研究人员测量基因表达在四种不同的组织,包括大脑的RNA序列。然后他们量化多少基因表达是源自于母亲和父亲每一个基因的基因组。

“我们发现,绝大多数的基因——大约80%——拥有变异基因表达改变,”克鲁利说。”,这是当我们发现了一种新的,全基因组表达失衡的爸爸在几百个基因。这种不平衡导致后代的大脑基因表达明显更像他们的父亲的。”

对于每一个基因科学家感兴趣的是,Pardo-Manuel de Villena团队可以创建低的老鼠,中间,或高表达的基因。他们可以探索如果表达式与特定疾病相关。

“这表达水平依赖于母亲或父亲,“Pardo-Manuel de Villena说。“我们现在知道,哺乳动物表达更多的遗传方差的父亲。想象一下一种突变是坏的。如果继承了母亲的基因不表达尽可能多的将是如果是继承了父亲。所以,同样的糟糕的突变会有不同的后果,疾病如果是继承了父亲或母亲。”

这些类型的基因突变在数百个基因是研究的一个主要瓶颈很难实现的承诺后基因组时代。但是Pardo-Manuel de Villena说,“多亏了协作的十字架,鼠标可以用来模拟这些基因是如何工作的,以及他们如何影响健康和疾病在任何类型的组织。”