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像射击之星一样一些遗传协会虽然短暂但却很致命

2019-06-29 08:39:32 • 来源：

对于许多观星者来说，流星不仅仅是突然出现的发光的岩石，掠过天空，眨眼间看不见。他们是未来事物的迹象 - 如果能够正确解读的话。Cellgazers可能会开始对发育细胞的方式感觉相同，即细胞比干细胞更成熟，但尚未完全分化。

像射击之星一样一些遗传协会虽然短暂但却很致命

在它们的中间阶段，发育中的细胞可以显示基因表达的差异，这些差异与它们稍纵即逝一样是个体的。虽然这些短暂的差异往往被忽视，但它们可能会产生重大的长期影响。例如，他们可能有助于解释复杂性状和疾病的起源。

芝加哥大学和约翰霍普金斯大学的科学家们正在观察这种可能性。他们说，如果你只关注未分化或成熟的细胞类型，你会错过细胞分化过程中发生的基因表达的高度动态变化。为了瞥见这些变化，科学家分析了人类干细胞中16个时间点的RNA序列数据，当它们发育成心肌细胞或心肌细胞时。在这个过程中，科学家们发现了数百种表达数量性状基因座(eQTL)，这些DNA与个体间基因表达差异有关。

芝加哥大学基因医学主任Yoav Gilad博士说：“这些协会......在一个点上出现，在发育过程中从未出现过，它们实际上可能对成熟组织的表型很重要，甚至可能是疾病。”“但除非你在那个特定的时间研究那些特定的细胞类型，否则你永远不会看到它们。”

吉拉德的实验室与约翰霍普金斯大学生物医学工程副教授Alexis Battle博士领导的科学团队合作。Gilad和Battle实验室共同发现了他们每天从19种不同人类细胞系的细胞中采集的RNA中的模式，持续16天。模式出现了，但并非一下子全部出现。

详细的研究结果发表在6月28日的“科学”杂志上，题为“细胞分化过程中基因表达的动态遗传调控”。

“我们发现了数百种随时间变化的动态eQTL，其中富集了相关细胞类型的增强子，”该文章的作者写道。“我们还发现了非线性动态eQTL，它们只影响分化的中间阶段，而且不能通过使用来自成熟组织的数据来发现。”

发育过程中出现的短暂差异可能有助于解释不是由单一基因突变引起的复杂疾病(如癌症，心脏病或糖尿病)的风险差异。相反，这些复杂的疾病很可能是由数十个(如果不是数百个)微妙的基因突变以及与生活方式和环境的相互作用引起的。就其本身而言，这些小突变不会影响您的整体健康，但它们可以共同提高特定疾病的风险。新的研究表明，这些小的遗传差异可能会影响基因在整个过程中的许多方面的表达。

“我们认为，很多可以最终解释您的风险状况的相关分子变化不会发生在我们可以从成人体内采集的心脏，肝脏或胰腺的成熟组织中，”Gilad指出。“它们可能发生在更早的某个地方。”

从一个人身上取出干细胞，将它们哄骗到不同种类的成熟细胞中 - 同时定期对RNA表达进行取样 - 仍然是耗时且昂贵的，因此本研究的结果不会立即变成诊断工具。但吉拉德说，随着研究人员更多地了解这些“流星”基因表达的差异意味着什么，他们可能能够发现它们在成熟组织中留下的最终遗传特征。这样，例如，如果他们在基因组中看到某种模式，他们可能知道这意味着在特定细胞类型的某一天的发育中存在特定水平的表达。

“我们现在可以在另一个方面思考，”吉拉德宣称。“我们现在已经知道了我们如何到达这里的历史，而不是采取人类并对您在您面前看到的所有内容进行抽样，而且其中一些差异无法再被观察到了。”

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