1999年，一群科學(xué)家檢測(cè)了大約150對(duì)兄弟姐妹的基因組，試圖找到與自閉癥有關(guān)的基因。但他們一無所獲。他們根據(jù)研究結(jié)果推斷，這是因?yàn)樽蚤]癥的發(fā)生與否并不是少數(shù)基因的控制。相反，它可能受到大量基因的影響，而每個(gè)基因具有的影響都很小?？茖W(xué)家認(rèn)為，可能有超過15個(gè)類似的基因影響著自閉癥的發(fā)生與否。
二十年后的今天，這個(gè)數(shù)字看起來荒謬而天真。如果你告訴現(xiàn)代遺傳學(xué)家，人體一個(gè)復(fù)雜的表征，無論其是諸如體重或身高的物理表征，還是像癌癥或精神分裂癥這樣的疾病風(fēng)險(xiǎn)只是15個(gè)基因共同作用的結(jié)果，可能會(huì)貽笑大方?，F(xiàn)在學(xué)術(shù)界公認(rèn)，這樣的表征是成千上萬遺傳變異體共同作用的結(jié)果。絕大多數(shù)基因只有微小的影響，但聯(lián)合起來，它們可以顯著塑造我們的身體表征或是影響我們的健康。每個(gè)基因的影響很小，但聯(lián)合起來卻強(qiáng)大。
但斯坦福大學(xué)研究人員EvanBoyle，YangLi和JonathanPritchard卻認(rèn)為相關(guān)研究遠(yuǎn)不夠透徹深入。
他們指出，研究人員通常認(rèn)為，數(shù)千個(gè)弱效應(yīng)的遺傳變異體都將聚集在相關(guān)基因中。例如，你可能會(huì)認(rèn)為與高度相關(guān)的變體將會(huì)影響控制骨骼生長(zhǎng)的相關(guān)基因。同樣，與精神分裂癥相關(guān)的變異體可能會(huì)影響到參與神經(jīng)系統(tǒng)的基因。Pritchard指出：“有一個(gè)這樣的概念，對(duì)于涉及一種特質(zhì)的每一個(gè)基因來說，該基因與特征之間都有著一定的聯(lián)系，“但他認(rèn)為這只是部分現(xiàn)象。
Pritchard認(rèn)為，在這樣的模式中會(huì)有這樣的“核心基因”，會(huì)通過生物學(xué)意義的方式來影響特質(zhì)。但基因不會(huì)獨(dú)立起作用工作，它們也會(huì)在一個(gè)體系中相互影響，所以“如果一個(gè)變體改變了任何一個(gè)基因，它就會(huì)改變整個(gè)基因網(wǎng)絡(luò)，”Boyle如是指出。他認(rèn)為這些基因網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的關(guān)聯(lián)很強(qiáng)，單個(gè)基因與基因之間距離也很近。這意味著基本上任何基因的變化都會(huì)向周圍輻射，從而影響到特定性狀的核心基因。
斯坦福大學(xué)的三維研究人員將其稱之為“全基因模型”（omnigenicmodel）。簡(jiǎn)單的講，他們認(rèn)為大多數(shù)基因?qū)Υ蠖鄶?shù)表征都很重要。
更具體地說，這意味著諸如神經(jīng)元細(xì)胞或心肌細(xì)胞等特定類型細(xì)胞中的所有基因，都會(huì)涉及到這些細(xì)胞的每一個(gè)復(fù)雜特征。所以，幾乎神經(jīng)元中的所有基因都將影響到一個(gè)人的智力，關(guān)系到其患有癡呆的風(fēng)險(xiǎn)或是學(xué)習(xí)能力。其中一些基因可能在其中扮演著主角的角色，而其他人則是配角。但是很少有基因會(huì)被完全置身于事外。
這可一成果或許能夠解釋為什么搜尋復(fù)雜性狀背后的遺傳變異體是如此的艱巨。例如，一項(xiàng)名為GIANT的大型曾檢測(cè)了25萬人的基因組，從中確定了影響我們身高的700種遺傳變體。如預(yù)料的那樣，其中每個(gè)遺傳變體對(duì)于身高都有著微小的影響，大約有一毫米的身高影響。綜合作用下，他們藉此解釋了歐洲人血統(tǒng)中存在16%的上述遺傳變異體。這一比例并不是很大。而科學(xué)家曾估計(jì)，大約80%的人體高度變異可以通過遺傳因素來解釋。但是缺失的部分在哪里？
Pritchard與整個(gè)研究團(tuán)隊(duì)重新分析了GIANT數(shù)據(jù)，并計(jì)算出可能有超過100,000種遺傳變體會(huì)影響到我們的身高，其中大多數(shù)遺傳變體的影響非常之小，以至于很難將它們與統(tǒng)計(jì)學(xué)噪音區(qū)分開來，因此遺傳學(xué)家通常會(huì)忽視它們。但是該研究團(tuán)隊(duì)指出，由于很多相同的弱信號(hào)在不同的研究中都存在，表明這些微弱影響也是一種真實(shí)存在。Pritchard指出，“由于這些遺傳變體均勻分布在在整個(gè)基因組上，因此它們的影響幾乎涉及到所有基因?！?/p>
通過分析其他諸如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，精神分裂癥和克羅恩病等大型遺傳學(xué)研究，該找到了能夠佐證其全基因模型的更多證據(jù)。這些研究確定的許多變體似乎與所涉及的疾病有關(guān)。例如，一些精神分裂癥遺傳變體影響到了參與神經(jīng)系統(tǒng)的基因。但是在大多數(shù)情況下，這些遺傳變體影響到的基因并不一定會(huì)參與某些具體的人體表征功能實(shí)現(xiàn)，而是一種通用的影響。根據(jù)全基因模式的理論，這種基因只是通過影響到與所涉疾病關(guān)聯(lián)性更強(qiáng)的核心基因，從而以偶然方式造成疾病的風(fēng)險(xiǎn)。Pritchard指出，“這是我可以想到的能夠與數(shù)據(jù)相符的唯一模型?！?/p>
約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)家阿拉溫達(dá)·查克拉瓦蒂（AravindaChakravarti）說：“Pritchard是一位非常有知覺力的調(diào)查人員，他們的研究超越了大多數(shù)人所做的工作。“我能確信這一切都是正確的嗎？不，但它非常引人注目。這是一個(gè)值得重視的假設(shè)，我們必須證實(shí)或者反駁。“
如果Pritchard是正確的，這對(duì)遺傳學(xué)作為一個(gè)領(lǐng)域有很大的影響。遺傳學(xué)家通過各種搜索以確定各種遺傳特征和疾病背后的變體，希望借此找出生物學(xué)體征的本質(zhì)所在。例如，他們希望可以向我們展示人類的身體如何發(fā)展，或指出治療疾病的新方法。但是，如果Pritchard是正確的，那么大多數(shù)遺傳變體無意于提供這樣的線索，因?yàn)樗鼈兌际且耘既环绞绞┘佑绊憽?/p>
可以這樣說，很多人會(huì)為同一個(gè)公司而工作，但同樣一群人的生活也受到所遇到的所有人的影響——朋友，室友，合作伙伴，出租車司機(jī)，路人等。如果你列出與公司有關(guān)的影響，所有這些人都會(huì)出現(xiàn)在名單上。Pritchard認(rèn)為我們的基因也是如此。如果是這樣，他說：“我不清楚，增加你的研究樣本量是否會(huì)有所幫助。”
他說，更好的研究是映射出在不同細(xì)胞內(nèi)運(yùn)行的基因網(wǎng)絡(luò)。一旦我們知曉了這些，我們將更好地了解未來大型研究的結(jié)果?！斑@是一個(gè)非常困難的事情，”Boyle指出，?！伴L(zhǎng)期來看，即使了解一種基因在一種疾病中的作用已經(jīng)被視為一個(gè)重大的成功。現(xiàn)在，我們必須以某種方式理解，數(shù)百或數(shù)千個(gè)基因的組合如何以復(fù)雜的方式協(xié)同工作。這超出了我們目前的能力范圍?！?/p>
然而，有些項(xiàng)目正在努力做到這一點(diǎn)。Pritchard說：“我很想知道這些關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的想法是否正確。我認(rèn)為其能夠告訴我們一些關(guān)于我們細(xì)胞如何工作的深入內(nèi)容?！?/p>
浙公網(wǎng)安備33010802007965號(hào)