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破解难题!科学家发现数百身高基因“开关”

   日期:2017-12-11     来源:生物360    评论:0    
核心提示:数十年来,人们一直以为身高是由多种因素决定的,这些因素包括先天的和后天的健康、营养及基因。但是,长期以来,解开错综复杂的决定身高因素的研究一直裹足不前。不过,哈佛大学科研人员的研究工作让这个问题越来越

数十年来,人们一直以为身高是由多种因素决定的,这些因素包括先天的和后天的健康、营养及基因。但是,长期以来,解开错综复杂的决定身高因素的研究一直裹足不前。不过,哈佛大学科研人员的研究工作让这个问题越来越清晰了。

人类进化生物学副教授特伦斯·卡佩利尼领导的研究小组发现了数以百计影响身高的基因“开关”,并进行了功能测试,精确证明了这样的开关是如何改变与身高有关的重要基因的功能的。5 日 发表 在美国《eLife》期刊上的一篇论文介绍了相关研究结果。

卡佩利尼说:“对 25 万多人进行的大量全基因组关联分析发现,大约有 700 个基因区域与身高有关。但是,每一区域内可能有很多单个 DNA 的变异体相互连接,因此所有区域合起来可能就有数以万计变异体。问题是如何将这个数目缩减到影响身高的具体基因变异数?”

卡佩利尼说,首先就是过滤这个含有 6 万多个基因变异体的名单,筛选出可能影响软骨骨板发育的基因变异。为了完成这个步骤,研究人员在发育期实验鼠的股骨中找到充当调节“开关”的 DNA 区域。在研究过程中,卡佩利尼及其同事专注于“开放式”基因组区域,即可以利用一种被称为 ATAC-seq 的技术进行转录的基因组区域。

报道称,但是,问题在于这个过程可以发现生长板软骨细胞的每一个开关,其中很多开关可能与骨骼发育无关,只参与基本细胞过程。为了将这些“普通”开关与骨骼发育(从而可能与身高)相关的开关区分开来,研究小组再次进行了相同测试,但采用不同的细胞种类,并发现了两种情况下均为开放的序列。

卡佩利尼说:“如果我们发现了大脑细胞与软骨细胞中均为开放的相同序列,我们就可以认定它能打开某种可能对细胞存活至关重要的基因。所以,我们把那些基因过滤掉,但并未完全忽略它们,因为它们实际上也许很重要。虽然我们起先关注具体的骨骼开关,可是我们知道有很多因素影响身高,这关乎我们骨骼的长度,同时我们也知道荷尔蒙激发身高发育,营养不良尤其可能影响身高,所以也许存在影响身高的普通基因因素。”

卡佩利尼说,研究人员在研究中还进行了大量“质量控制”测试,以确保他们发现的独特开关确实与骨骼和软骨发育以及身高相关。

报道称,在进行了相关测试和过滤之后,研究人员接下来才能确定 6 万多个与身高相关的基因变异体中有多少个确实存在于骨骼发育开关中,他们最终发现了约 900 个基因变异体。

原文检索:

Epigenetic profiling of growth plate chondrocytes sheds insight into regulatory genetic variation influencing height

 
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