基因图谱揭示人类发旋方向的秘密

基因图谱揭示人类发旋方向的秘密首个针对人类头皮发旋的基因图谱研究不仅证明了发旋方向具有遗传基础，而且还受到多种基因的影响。据爱思唯尔出版的《皮肤病学研究杂志》报道，确定了四种可能影响毛旋方向的相关遗传变异。毛旋是围绕毛囊方向定义的点以圆形图案生长的一小块头发。头皮毛发螺旋图案是一种容易观察到的人类特征，通常通过螺旋数（单螺旋或双螺旋）和螺旋方向（例如顺时针、逆时针或扩散）来表征。由于在神经发育异常的患者中观察到非典型螺纹模式，因此了解螺纹模式的遗传基础可能有助于揭示重要的生物过程。第一项针对人类头皮发旋的全基因组关联研究(GWAS)在全国身体特征调查队列的2149名中国人中进行。随后对来自台州纵向研究队列的1950名中国人进行了重复研究。a)螺纹方向图案。(b)发现和复制队列的曼哈顿图和分位数-分位数图。图片来源：皮肤病学研究杂志中国科学院上海营养与健康研究所首席研究员王思佳博士解释说：“我们对自己为什么看起来像这样知之甚少。我们的小组一直在寻找各种有趣的外貌特征背后的基因，包括指纹图案、眉毛厚度、耳垂形状和头发卷曲。螺旋状的头发是我们好奇的特征之一。普遍的观点是，发旋方向由单个基因控制，表现出孟德尔遗传。然而，我们的结果表明，毛旋方向受到多个基因累积效应的影响，表明多基因遗传。”该研究确定了四个相关的遗传变异（7p21.3、5q33.2、7q33和14q32.13）。这些遗传变异可能通过调节毛囊的细胞极性来影响毛旋方向。此外，颅神经管的闭合和生长也可能在此过程中发挥作用。王教授继续说道：“虽然之前的工作提出了毛旋模式与神经发育异常之间存在关联的假设，但没有观察到毛旋方向与行为、认知或神经表型之间存在显着的遗传关联。尽管我们对自己为什么会长成这样还知之甚少，但我们相信好奇心最终会驱使我们找到答案。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377525.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1377525.htm

新研究揭示了导致罕见的隐性癌症的基因

新研究揭示了导致罕见的隐性癌症的基因人类肉瘤细胞（肌样脂肪肉瘤）的IHC染色。肉瘤是罕见的癌症，起源于骨骼、肌肉、脂肪或软骨。这些癌症主要影响儿童和年轻人，在20岁以下个人的所有癌症诊断中约占20%。到目前为止，对肉瘤的遗传基础的研究很少。发表在《科学》杂志上的这项新研究生成了一张全面的地图，说明基因的遗传可能会影响受肉瘤影响的家庭。研究人员发现，每14个被诊断为肉瘤的人中就有一个携带有临床上重要的基因，可以解释癌症产生的原因。此外，研究小组还发现了一个以前未被认识的肉瘤特有的遗传途径。论文的主要作者，加文医学研究所的曼迪博士"这项研究揭示的结果非常重要，因为通过了解个人如何发展肉瘤，我们更接近于早期检测和更好的治疗，"论文的主要作者，加文的遗传性癌症风险小组组长MandyBallinger博士说。在26岁时被诊断出患有肉瘤的JonathanGranek说，这些新发现对肉瘤患者很重要。"接受肉瘤诊断可能是毁灭性的，"Jonathan说。"这项研究为肉瘤患者提供了希望，因为它增加了在早期和可治愈阶段的诊断机会。"这项研究由加文大学基因组癌症医学实验室主任、Omico公司首席执行官大卫-托马斯教授共同领导，Omico公司是一个非盈利的全国性基因组癌症研究和治疗中心网络。"癌症从根本上说是一种遗传性疾病，而基因组学是揭开其秘密的关键。这项国际合作开发了绘制癌症遗传基础图的新方法，并确定了增加癌症风险的新遗传途径。"托马斯教授说："这些发现填补了癌症遗传性缺失方面的重要空白。"这项研究为有肉瘤家族史的人测试其患该病的遗传风险铺平了道路。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348303.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1348303.htm

男性基因正在消失？两篇 Nature 揭示人类Y染色体的遗传奥秘……

男性基因正在消失？两篇Nature揭示人类Y染色体的遗传奥秘……不过近期，最新的“长读”测序技术终于揭示了贯穿一整条Y染的完整遗传信息，对数十条来自全球男性的Y染色体实现了全面、可靠地测序。这一艰巨、突破性的工作于今年8月发表在《自然》杂志。同行表示，它将指引我们探索性别基因、精子基因的作用机制，理解Y染色体的进化方式，以及分析它会否如预测那样在几百万年内消失。SRY引导男人长大大约六十年前，我们就已知道有种特殊的染色体决定人类和其他哺乳动物的出生性别。女性有一对X染色体，而男性有一条X染色体和一条体型小得多的Y染色体。Y染色体决定男性性别，因为它携带一种名为SRY的基因，该基因指导胚胎内细胞脊发育成睾丸。胚胎睾丸会产生雄性激素，进而引导男婴男性特征的发育。XX型胚胎没有Y染色体和SRY基因，因此相同的细胞脊会发育成卵巢。然后，雌性激素诱导女婴女性特征的发育。Y染色体是DNA垃圾场？如前文所述，相比X染色体和另外22种常染色体，Y染色体相当独特，体型很小，携带基因也很少——区区27个，要知道X染上有大约1000个基因。Y染色体基因包括SRY、少量指导精子生产的基因、一些似乎对生命至关重要的基因——这些基因里有不少是在X染色体上有对应者的。许多Y染基因（包括精子基因RBMY和DAZ）以多个拷贝形式存在。此外，如前文所述，DNA序列倒置、缺失的情况很常见。Y染色体还具备许多似乎对生物性状无贡献的DNA序列。此类“垃圾DNA”由高度重复序列组成，这些序列源自旧病毒的碎片、死亡基因以及碱基的简单重复。大量碱基重复序列占据了Y染色体的大部分；它们能结合荧光染料，让你通过显微镜看见它们存在。Y很奇怪Y染色体为什么如此独特？故事要从进化讲起。大量证据表明，1.5亿年前，X和Y只是一对普通染色体（鸟类和鸭嘴兽仍然如此），彼此并无差异，父母各提供一条——就像常染色体那样。后来，这对染色体上的SRY基因进化，定义了一个种新的原始Y染色体（proto-Y）。根据定义，这种原始Y染被永远限制于睾丸内，并且因大量细胞分裂和极少修复而发生一系列突变。原始Y染迅速衰退，每百万年失去约10个活跃基因，数量从原来的1000个减少到目前的区区27个。它一端的一个“伪常染色体（pseudoautosomal）”小区域保留了最初形式，与X染色体相同。关于这种衰退会否持续，学界有很大争论，因为按照这个速度，全人类的Y染将在几百万年内消失（就像啮齿动物已经遭遇的那样）。技术升级推动测序突破人类基因组的第一份草图于1999年完成。自那以后，科学家们成功对所有常染色体以及X染色体进行了测序（只留下少数缺漏）。他们使用短读长测序（short-readsequencing）技术来实现目标，具体操作包括将DNA切割成大约一百个碱基的小片段，然后像拼图一样重新组装它们。.Y染色体比X染色体小太多当然直到最近，新技术才有能力沿单个长DNA分子进行碱基测序，得到数千个碱基的长读片段。这些较长读段更容易区分，故而更容易组装。因此，科学家得以解析Y染色体上那些令人困惑的重复和环状结构。Y染变变变今年3月，美国国家人类基因组研究所的生物信息学家亚当·菲利普（AdamPhillippy）和端粒到端粒联盟（T2T）报道了除Y染色体外的人类基因组完整测序。当时，T2T联盟在社交媒体上表示，他们已经掌握了Y染序列。而眼下，正如他们于《自然》发表新文章所介绍的那样，Y染色体6200万碱基的复杂排列已被详尽解析，此前部分测序工作所缺漏的3000万碱基信息也给补上了。菲利普等人在《自然》上不只发了一篇文章，另一份同时见刊的工作对来自世界各地21个不同群体男性的43条Y染色体进行了测序，旨在采样人类的遗传变异。测序43条Y染后，研究团队发现，它们的遗传差异很大。团队成员之一查尔斯·李（CharlesLee）表示：我很惊讶于Y染色体上某些基因的拷贝数差异。举个例子，A男性的Y染色体有23个名为TSPY的基因拷贝，该基因被认为与精子形成有关，B男性的Y染色体却有39个TSPY拷贝。此外，他们还发现Y染色体大量重复区域的大小和组成存在差异。上图显示不同个体Y染色体尺寸的差异很大遗传学家马克·乔布林（MarkJobling，未参与工作）指出，Y染色体上的DNA组织和保守水平表明它并未退化至消失边缘。“这篇论文证实了Y染色体的基因内容本质上是保守的，Y染色体仍在退化并注定消失的想法被这一事实彻底击垮了。”目前尚不清楚这些变异会否影响男性的生育能力或其他特征。但知道它们的存在，为我们后续研究奠定了基础。研究人员现在可以开展大规模研究，挖掘Y染色体变异与健康问题的相关性，例如与Y染色体有关的膀胱癌。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1384955.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1384955.htm

新发现显示人类仍有长满毛发的基因

新发现显示人类仍有长满毛发的基因这种在不相关的血统中重新出现的特征就是科学家所说的趋同进化。在这种情况下，它在各个分支之间独立进化，包括人类毛发基因的变化。哺乳动物没有毛发的原因就像失去毛发的物种一样多种多样。对哺乳动物的进一步基因研究也可以让我们学到更多。例如，在大象身上，皮毛脱落是为了帮助它们更快地失去热量。像海豚这样的海洋哺乳动物失去毛发是为了让它们更圆滑，在水中的阻力更小。然而，对于人类来说，这可能是多种原因造成的--包括减少寄生虫和其他东西。研究人员更深入地挖掘，发现人类的毛皮基因仍然存在，但目前已经关闭。对于其他哺乳动物物种来说，这可能也是一样的。此外，研究人员说有大量的基因我们并不了解。它们有可能在毛发生长和维护方面发挥作用，就像人类的毛发基因一样，但我们并不确定。研究人员说，我们所知道的是，有一种方法可以确定不同特征的全球遗传机制。这里的主要启示是，当动物处于失去毛发的进化压力下时，编码毛发的基因变得远不那么重要，允许它进入休眠状态，停止为它可能正常产生的那种毛发提供养料。但是，了解到人类的毛发基因仍然存在于我们的遗传学中是很耐人寻味的，因为我们的物种已经很多年没有依赖毛发了。其他基因研究表明，科学家可以创造出低过敏性的猫，因此更多地了解控制动物皮毛和毛发生长的各种毛发基因也可以帮助这项研究。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339985.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1339985.htm

科学家揭示对基因组健康至关重要的145个基因

科学家揭示对基因组健康至关重要的145个基因2月14日，《自然》杂志发表了一项新研究，通过对近千个转基因小鼠品系进行系统筛选，发现了一百多个与DNA损伤有关的关键基因。这项工作为癌症进展和神经退行性疾病提供了见解，也为蛋白质抑制剂提供了潜在的治疗途径。基因组包含生物细胞内的所有基因和遗传物质。当基因组稳定时，细胞就能准确地复制和分裂，将正确的遗传信息传递给下一代细胞。尽管基因组非常重要，但人们对影响基因组稳定性、保护、修复和防止DNA损伤的遗传因素知之甚少。突破性研究及其影响在这项新研究中，威康-桑格研究所的研究人员与剑桥大学英国痴呆症研究所的合作者一起，着手更好地了解细胞健康的生物学特性，并找出维持基因组稳定性的关键基因。研究小组利用一组转基因小鼠品系，确定了145个在增加或减少异常微核结构的形成中起关键作用的基因。这些结构表明基因组不稳定和DNA损伤，是衰老和疾病的常见标志。当研究人员敲除DSCC1基因时，基因组不稳定性的增加最为显著，异常微核的形成增加了五倍。缺乏该基因的小鼠具有与人类凝聚素病症患者相似的特征，这进一步强调了这项研究与人类健康的相关性。通过CRISPR筛选，研究人员发现DSCC1缺失引发的这种效应可以通过抑制蛋白质SIRT1得到部分逆转。这些发现有助于揭示影响人类基因组一生健康和疾病发展的遗传因素。该研究的资深作者、剑桥大学英国痴呆症研究所的加布里埃尔-巴尔穆斯（GabrielBalmus）教授说："继续探索基因组不稳定性对于开发针对遗传根源的定制治疗方法至关重要，其目标是改善各种疾病的治疗效果和患者的整体生活质量。我们的研究强调了SIRT抑制剂作为治疗粘连蛋白病和其他基因组疾病途径的潜力。它表明，早期干预，特别是针对SIRT1的干预，有助于在基因组不稳定性发展之前减轻与之相关的生物变化。"这项研究的第一作者、威康桑格研究所的大卫-亚当斯（DavidAdams）博士说："基因组稳定性是细胞健康的核心，影响着从癌症到神经变性等一系列疾病，但这一直是一个探索相对不足的研究领域。这项工作历时15年，体现了从大规模、无偏见的基因筛选中可以学到什么。所发现的145个基因，尤其是那些与人类疾病相关的基因，为开发治疗癌症和神经发育障碍等基因组不稳定疾病的新疗法提供了有希望的靶点。"研究要点：对基因组造成损害的各种来源包括辐射、化学接触以及DNA复制或修复过程中的错误。微核是一种小的异常结构，通常被称为"突变工厂"，其中含有错位的遗传物质，而这些物质本应在细胞核中。它们的存在意味着患癌症和发育障碍等疾病的风险增加。凝聚蛋白病是一组因凝聚蛋白功能障碍而导致的遗传病，凝聚蛋白对细胞分裂过程中染色体的正常组织和分离至关重要。这可能导致一系列发育异常、智力障碍、独特的面部特征和生长迟缓。当SIRT1蛋白被抑制时，DNA损伤就会减少，它们就能挽救与内聚力破坏相关的DSCC1缺失所带来的负面影响。这种作用是通过恢复一种名为SMC3的蛋白质的化学水平实现的。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1419823.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1419823.htm

对500万人的新研究揭示了身高与基因差异的关系

对500万人的新研究揭示了身高与基因差异的关系聚集在基因组中与骨骼生长有关的区域的12111个变体为身高提供了强有力的遗传预测。对于欧洲血统的人来说，所发现的变异体占身高变异的40%，而对于非欧洲血统的人来说要少得多，占10-20%。成人的身高主要由我们的DNA编码的信息决定；高个子父母的孩子可能会更高，而矮个子父母的孩子往往更矮，尽管这些估计并不完美。一个小婴儿发展成一个成年人，以及遗传学在这一过程中的作用，长期以来一直是人类生物学的一个复杂和不甚了解的方面。以前最大的关于身高的全基因组关联研究采用了多达70万人的样本量；目前的样本量大约是早期研究的七倍。这项研究是以前所未有的规模进行的，它提供了新的生物学细节和对个人身高或身矮原因的理解，遗传与各种特定的基因组区域有关。研究结果表明，仅占基因组20%以上的区域包含了与身高有关的大部分基因变体。该研究的发现可以帮助医生识别那些无法达到遗传预测身高的人，这可能有助于诊断可能阻碍他们成长或影响他们健康的隐藏疾病或状况。这项研究还提供了一个宝贵的蓝图，说明如何能够利用全基因组研究来确定一种疾病的生物学特性，并随后确定其遗传成分。后续研究需要更大的基因组多样性虽然与以前的研究相比，这项研究有大量来自非欧洲血统的参与者，但研究人员强调，在基因组研究中需要更多多样性。大多数可用的遗传数据都来自欧洲血统的人，因此全基因组研究并没有捕捉到全球范围内广泛的祖先多样性。增加非欧洲血统人群的全基因组研究的规模对于达到相同的饱和度和缩小不同人群预测准确性的差距至关重要。该研究的共同第一作者、伦敦大学玛丽皇后学院计算生物学高级讲师EiriniMarouli博士说。"我们在研究500多万人的DNA方面完成了一项壮举，直到最近还被广泛认为是不可能的。"基因组研究是革命性的，可能是解决许多全球健康挑战的关键--其潜力是巨大的。如果我们能够在基因组水平上清楚地了解身高等性状，那么我们就可能拥有更好地诊断和治疗受基因影响的疾病的模型，例如，心脏病或精神分裂症。如果我们能够将基因组的特定部分与某些性状进行映射，那么它就为进一步广泛的定向、个性化治疗打开了大门，可以使世界各地的人们受益。"了解更多：https://www.nature.com/articles/s41586-022-05275-y...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333391.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333391.htm