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Cell观点质疑GWAS:将疾病完全归结于核心基因突变真的对吗?

2017-06-27 23:01:41山东省细胞组织库

 

导读

几十年来,现代生物学研究一直建立在全基因组关联分析(GWAS)基础之上。科学家们相信,发现疾病背后的基因突变,就能寻找到治疗疾病的方法。然而,近日发表于Cell上的一篇观点文章对这种做法却提出了质疑。


 

 


 

虽然核心基因在某种特性或疾病中扮演着重要角色。但是,基因不能孤立工作。它们在巨大的基因网络中相互影响,所以,“如果一个突变改变了任何一个基因,那么它可以改变整个基因网络。”Boyle说。他认为基因网络的关联十分强大。基本上任何基因变化都有可能波及到与特定性状有关的核心基因。

斯坦福大学的三位科学家将其称为“omnigenic model”。简单来说,他们认为大多数基因对大多数事情都很重要。

更具体地说,这意味着在特定类型的细胞——例如神经元或心肌细胞中开启的所有基因——可能涉及到这些细胞所具备的每种复杂特性。比如,几乎所有在神经元中开启的基因都会影响一个人的智力,痴呆风险或学习倾向。其中一些基因可能是主角,另一些可能只是配角。但是很少有基因会完全被遗漏在这个系统之外。

这或许能够解释为何搜寻复杂性状背后的遗传变异是如此艰巨。例如,一项大型研究考察了25万人的基因组,并确定了影响我们身高的700种突变。如预料的那样,每个基因都有一个微小的影响。但是,这些基因并不能完全的解释身高突变。Pritchard的团队重新分析了研究数据,并计算出可能有超过100,000种突变影响我们的身高。其中大多数基因的影响非常微小,很难将它们与统计学噪音区分开来,因此遗传学家通常会忽视它们。然而,Pritchard的团队指出,许多这些微弱的信号在不同的研究中一致出现,这表明它们确实有影响。

通过分析其他类似类风湿关节炎,精神分裂症和克罗恩病的大型遗传学研究,该小组找到了更多omnigenic model的证据。这些研究确定的许多突变似乎与所涉疾病有关。例如,一些精神分裂症突变影响参与神经系统的基因。但是,大多数情况下,这些突变影响的基因并不一定参与某些具体的功能,它们的影响是非常通用的。根据omnigenic model,这些基因只是通过影响关联性更强的核心基因,以偶然的方式造成疾病的风险。

Pritchard的观点对遗传学领域有很大的影响。如果Pritchard是正确的,那就意味着,大多数突变并不能给我们提供疾病相关的线索,通过GWAS来认知疾病或许并非良策。