人體約15%基因至關重要：一個出錯就能將你扼殺

文章來源：環球科學

撰文 伊麗莎白·彭尼西（Elizabeth Pennisi）

翻譯 史靜雯

審校 胡家僖

在你體內存在這樣3200個基因，其中任何一個出現小小的改變，都能讓你深受其害。一項新的研究得出了這樣一個結論，在人體內總共20000個基因中，有大約15%的基因至關重要，以至於一旦它們出錯就能將我們扼殺在出生之前。這些發現將能幫助研究者們更好地追蹤那些造成人類疾病的基因。

deCODE公司的遺傳學家Kri Stephnsson評價這些研究數據是“無價之寶”，任何有關基因功能的線索都會成為理解疾病遺傳基礎的有力工具。

該研究近期已發布在論文預印本庫中，但還未發表在同行評審的期刊上。研究比較了來自60000人的外顯子組（基因組的一部分，用於編碼蛋白質）數據，數據量是以往研究的10倍還多。美國哈佛-麻省理工的布羅德研究所遺傳學家Daniel MacArthur領導整個團隊並聯合了世界各地所有已經獨立收集了部分外顯子數據的研究小組，共同完成了這一壯舉。在所有這些基因中，研究者發現了一千萬個變體（variants），即人與人之間基因存在差異的地方。

MacArthur研究團隊計算了隨機情況下每個基因應該出現的變體數目，繼而又對比了實際調查中發現的變體數量，結果顯示有3230個基因要麼沒有觀測到變體，要麼變體數量遠少於所預期的能導致基因功能紊亂的程度。

該結果表明了什麼呢？明這些基因中的任何一個一旦突變，通常就會使得胚胎致死，或者個體即使出生，也無法活到能繁衍后代，以此變體會隨個體死亡而消失。“沒有表現出變體的基因意味它們為生命所必需，或者有重要的生理功能。”Ping Xu介紹道，他是弗吉尼亞州立聯邦大學（Virginia Commonwealth University）的一位分子生物學家。

Ping及其他研究者在細菌和小鼠中也發現了類似的必需基因。MacArthur團隊發現，人類基因中許多至關重要的基因，都和這些物種的基因類似，與一些關鍵的細胞操縱過程有密切聯繫，例如細胞的“蛋白質建造工廠”。研究發現的基因中20%已經被證實和疾病相關，然而還有許多其他基因目前並沒有發現和疾病相關。哥倫比亞大學的遺傳學家David Goldstein雖然沒有參與前面的研究，但他表示將會從事下一步尋找這些基因與醫療之間聯繫的工作。Xu解釋道：“這些基因非常重要，所以在藥物研發中需要給予特別關注以避免潛在的副作用和藥物毒性。”

有其他學者評價，MacArthur團隊成功的關鍵在於收集到了如此龐大的DNA數據。（MacArthur本人拒發表評論因為論文還未正式發表。）華盛頓大學人口遺傳學家Joshua Akey評論道：“他們的工作確實很棒，向大家展示了只要你研究更高數量級的樣本，就能獲得更多的信息。”

不過Goldstein也指出，這3230個基因並不代表體內全部的必需基因，只有通過研究更多的外顯子數據，研究者才能更加精確地修正這個數字。另外，外顯子沒有覆蓋基因之間的DNA信息，而這些區域可以調控基因活性，其變體數據也極為重要。最后，研究者們真正關心的通常是基因的哪一特定區域最關鍵，而這些在本研究中都沒有涉及。但是值得肯定的是，Goldstein：“至少我們在理解人類基因組演化過程的漫長道路中又邁出了新的一步。”