人們往往將突變視為引發(fā)疾病的基因錯(cuò)誤。其實(shí)并非所有突變都有害，有些突變甚至能抵消或抑制致病突變的危害。不過，科學(xué)家們對這種基因抑制（genetic suppression）機(jī)制還知之甚少。多倫多大學(xué)的研究人員首次對細(xì)胞中的抑制突變進(jìn)行了全面分析，揭示了基因抑制的基本規(guī)則。相關(guān)論文于十一月四日發(fā)表在Science雜志上。

他們的發(fā)現(xiàn)有助于解釋抑制突變?nèi)绾闻c致病突變相結(jié)合，減輕甚至完全抵御相應(yīng)疾病。

基因組測序研究顯示，有些攜帶致病突變的人依然能夠保持健康。多倫多大學(xué)的研究人員認(rèn)為，這些人體內(nèi)可能有其他突變抑制了致病突變的作用。如果知道抑制突變發(fā)生在哪些基因上，就能進(jìn)一步理解它們與致病突變的關(guān)系，為藥物研發(fā)提供新的線索。

不過，在人類基因組尋找這些突變無異于大海撈針。因此，研究人員選擇模式生物酵母進(jìn)行研究。他們一邊通過已發(fā)表數(shù)據(jù)分析酵母基因的抑制關(guān)系，一邊觀察有害突變與其他突變結(jié)合時(shí)細(xì)胞生長受到的影響。有害突變會延緩酵母細(xì)胞的生長，因此酵母生長速度的改善都來自于另一個(gè)突變。

研究人員由此揭示了酵母細(xì)胞的數(shù)百個(gè)抑制突變，并從中找到了基因抑制的基本規(guī)則。研究表明，在尋找抑制基因的時(shí)候不需要遠(yuǎn)離攜帶有害突變的基因。這兩個(gè)基因往往在細(xì)胞中起到相同的作用，它們的蛋白產(chǎn)物可能處于同一位置，或者在同一個(gè)分子通路中起作用。研究人員指出，有害突變及其抑制子往往處于功能相關(guān)的基因中，人們可以更有針對性地在人類基因組進(jìn)行探索。

DNA復(fù)制機(jī)器能夠以極快的速度和驚人的準(zhǔn)確性將正確的堿基（G-C 、A-T）配對形成DNA雙螺旋。它們能夠識別正確的堿基搭配，丟棄錯(cuò)誤的組合。不過，這些機(jī)器每復(fù)制10,000 -100,000 bp就會犯個(gè)錯(cuò)誤，這個(gè)錯(cuò)誤如果不校正就會成為基因組突變。

幾十年來研究者們一直想知道，這些貌似隨機(jī)的錯(cuò)誤是如何產(chǎn)生的。一些人認(rèn)為，DNA堿基會在一瞬間改變形態(tài)，讓復(fù)制機(jī)器把錯(cuò)誤的堿基對摻入DNA。Duke大學(xué)的研究人員首次觀察到了這種極微小的堿基改變。這種“量子悸動”（quantum jitter）現(xiàn)象極為罕見，存在的時(shí)間也極短，但卻會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。他們在Nature雜志上發(fā)表文章指出，量子悸動的出現(xiàn)頻率與DNA復(fù)制錯(cuò)誤差不多，它們可能就是隨機(jī)突變的基礎(chǔ)。

愛丁堡大學(xué)的科學(xué)家們對酵母特定基因的數(shù)千個(gè)突變進(jìn)行篩查，揭示了不同突變組合對細(xì)胞生存能力的影響。這項(xiàng)研究首次衡量了基因上所有突變組合產(chǎn)生的效應(yīng)，相關(guān)論文發(fā)表在四月十四日的Science雜志上。

在不同的人當(dāng)中，相同的基因突變并不總是導(dǎo)致相同的表型。多倫多大學(xué)的研究人員檢測了1400種基因突變的影響，發(fā)現(xiàn)許多突變可導(dǎo)致兩種不同的表型，這是為什么呢？他們在最近的國際頂級雜志《Cell》給出了答案。