北卡羅來納大學(xué)UNC醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，哺乳動物在遺傳學(xué)上更像自己的父親。盡管我們從父母那里遺傳等量的遺傳突變，但來自父親的DNA實際上“用”得更多。這項研究發(fā)表在最近的Nature Genetics雜志上，為疾病研究提供了重要的啟示。

在建立小鼠模型研究疾病相關(guān)的基因表達(dá)時，研究者們一般不會考慮特定基因是源自母親還是父親。但UNC這項研究表明，親本來源不同會使突變產(chǎn)生不同的結(jié)果。

“這一發(fā)現(xiàn)開啟了人類遺傳學(xué)的新領(lǐng)域，”文章的資深作者Fernando Pardo-Manuel de Villena教授說。“我們知道有95個印記基因存在親源效應(yīng)，而且它們會在疾病中起作用?，F(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)，還有很多其他基因存在另一種親源效應(yīng)。”

這些基因涉及了許多常見的復(fù)雜疾病，比如二型糖尿病、心臟病、精神分裂癥、肥胖癥和癌癥。如果在進(jìn)行小鼠研究時考慮親源效應(yīng)，人們就能更準(zhǔn)確地理解致病機(jī)制，進(jìn)而改善疾病的治療。

Collaborative Cross（CC）小鼠是這項研究的關(guān)鍵。CC包括數(shù)百種基因型不同的小鼠系，這些小鼠系來自于八個原始種系：五個實驗室品種和三個野生近交系。CC小鼠能體現(xiàn)不同亞種的遺傳學(xué)變異，其單核苷酸多態(tài)性是傳統(tǒng)實驗室小鼠的四倍。這些小鼠特別適合研究涉及多個基因的復(fù)雜疾病。

基因表達(dá)是DNA與蛋白質(zhì)之間的橋梁，對于人類健康是至關(guān)重要的。人們把改變基因表達(dá)的突變稱為調(diào)控突變。“這類遺傳學(xué)變異對于常見的復(fù)雜疾病非常重要，比如糖尿病、心臟病、神經(jīng)疾病等等，”Pardo-Manuel de Villena說。“這些疾病都是由成百上千個基因驅(qū)動的。”

研究人員在CC小鼠中選擇三個小鼠系，讓每種小鼠分別作為父本和母本，以此構(gòu)建不同類型的雜交后代。等小鼠成年之后，研究人員在四種組織類型中檢測基因表達(dá)情況，確定在整個基因組中有多少基因表達(dá)來自于母本或父本。

“大約80%的基因擁有能影響基因表達(dá)的變異，”文章的第一作者，助理教授James Crowley說。“在基因組范圍內(nèi)，有數(shù)百個基因存在一種偏好父本的表達(dá)失衡，導(dǎo)致后代大腦的基因表達(dá)明顯更像它的父親。”

“這些基因的表達(dá)水平取決于它們的來源，”Pardo-Manuel de Villena說。“我們現(xiàn)在知道哺乳動物表達(dá)更多來自父親的遺傳變異?？梢?，來自父親的有害突變更有可能得以表達(dá)，同樣的有害突變會產(chǎn)生不同的結(jié)果。”