为什么坏基因并不总是坏的消息

我们通常认为突变是错误在我们的基因会让我们生病。但并不是所有的错误都是坏的,有些甚至可以抵消,或抑制,这些突变导致疾病的影响。对这个过程被称为遗传suppression-but即将改变,多伦多大学的研究人员开始制定其背后的一般规则。

团队领导的教授布伦达·安德鲁斯,查尔斯•布恩和弗雷德里克·罗斯的唐纳利中心和分子遗传学的部门,与乍得迈尔斯教授合作,Minnesota-Twin大学的城市,收集了第一组全面的抑制突变在一个单元中,出版科学11月4日。安德鲁斯,布恩,罗斯和迈尔斯也一起工作成员的基因网络加拿大研究所高级研究计划(CIFAR)。他们的发现可以帮助解释如何抑制突变结合致病突变为了减轻疾病的打击,甚至完全防范。

好奇的生物,只是暴露出来越来越多的健康的人的基因组测序。其中有几个,非常幸运的人,躲避子弹和保持健康,显示疾病恢复,尽管带着灾难性的突变导致使人衰弱的疾病,如囊性纤维化或Fanconi贫血。这怎么可能呢?

“我们真的不明白为什么有些人有害突变的疾病和一些不。其中一些可能是由于环境,但很多可能是由于其他突变的存在抑制第一突变的影响,”罗斯说,他也是一个资深科学家西奈医疗体系Lunenfeld-Tanenbaum研究所。

想象被困在一个房间里断了恒温器和它变得太热。冷静下来,你可以修复thermostat-or你可以打破窗户。这就是基因抑制工作以保持细胞健康尽管有害突变。打开一个新的理解方式,甚至治疗遗传疾病。

“如果我们知道基因这些抑制突变发生,然后我们可以了解他们与致病基因和指导未来的药物开发,“Jolanda van Leeuwen博士说,在布恩实验室的一个博士后,一个科学家牵头工作。

但是发现这些突变并不容易。对于人类来说,它就像草堆里找一根针。理论上,抑制突变可以是任何一个成千上万的拼写错误的DNA,分散在20000个人类基因,这使得每个基因组独特。测试将是不切实际的。

“这样的研究从未在全球范围内完成。既然不可能做这些实验在人类身上,我们使用酵母生物模型,我们可以确切地知道变异如何影响细胞的健康,”Van Leeuwen说。只有6000个基因,酵母细胞是一个更简单的版本的自己,然而,遗传学的基本规则同样适用于两者。也相对容易删除任何基因酵母细胞为了研究最严重的突变,基因的功能是完全消失了。

团队采取了双管齐下的方法。一方面,他们分析了所有已知数据发表抑制酵母基因之间的关系。虽然丰富,但这些结果不可避免地偏向于最流行的基因的科学家已经详细研究。这就是为什么Van Leeuwen和他的同事们也进行了客观的分析,通过测量细胞增长时如何进行自己有害突变,或结合另一个突变。因为有害的基因突变减缓细胞生长,提高增长速度是由于抑制突变基因。这些实验揭示了数以百计的抑制突变为已知的有害突变。

重要的是,无论数据点的方法,得出相同的结论。找到抑制基因,我们经常不需要看起来远离有害突变的基因。这些基因往往蛋白质细胞类似的角色,因为他们的产品是物理上位于同一个地方,或是因为他们工作在相同的分子途径。

“我们发现基因抑制和显示有害突变的基本原则及其抑制通常发现在基因功能相关。干草堆中寻找一根针,现在我们可以缩小我们的重点在寻找人类遗传疾病的抑制。我们已经从一个搜索区域跨越20000个基因到数百,甚至几十个。这是一大进步,”布恩说。