Or1e23是一种嗅觉受体基因,属于嗅觉受体基因家族。嗅觉受体基因家族是脊椎动物中最大的基因家族之一,负责编码嗅觉受体蛋白,这些蛋白在嗅觉感知中起着关键作用。Or1e23基因位于人类基因组中的7号染色体上,其编码的蛋白是一种七次跨膜G蛋白偶联受体,能够与特定的气味分子结合,从而激活嗅觉信号传导通路。
在嗅觉受体基因家族中,基因复制和基因丢失是频繁发生的进化事件。这些事件对动物基因组的基因数量产生了重要影响。在基因复制后,两个子代基因通常会以大致相同的速率积累序列变化。然而,在某些情况下,序列变化的积累是不均匀的,其中一个副本会从其同源基因中显著分化出来。这种“非对称进化”似乎在串联基因复制后比在基因组复制后更为常见,并且可以产生实质性新颖的基因[1]。Or1e23基因的进化历程和功能可能受到非对称进化的影响,使其在嗅觉感知中发挥着独特的作用。
乳腺癌是一种异质性疾病,大部分病例(约70%)被认为是散发性的。家族性乳腺癌(约30%的患者)通常在乳腺癌发病率高的家族中发现,并与许多高、中、低外显率的易感基因相关。家族连锁研究已经确定了BRCA1、BRCA2、PTEN和TP53等高外显率基因,这些基因负责遗传综合征。此外,基于家族和人群的研究表明,参与DNA修复的基因,如CHEK2、ATM、BRIP1(FANCJ)、PALB2(FANCN)和RAD51C(FANCO),与中度的乳腺癌风险相关[2]。这些研究结果表明,乳腺癌的易感性受到多个基因的调控,而Or1e23基因在乳腺癌的发生发展中可能也发挥着一定的作用。
基因调控网络是细胞内基因表达调控的重要机制。基因调控网络通过基因与蛋白质之间的相互作用,形成了复杂的分子网络图,类似于复杂的电气电路。为了系统地理解基因调控网络,需要发展一个描述电路连接的数学框架。近年来,测序技术和基因工程的进展使得设计合成基因网络成为可能,这些合成基因网络可以进行数学建模和定量分析。这些发展标志着基因电路学科的兴起,为预测和评估细胞过程的动力学提供了一个框架。合成基因网络也将导致新的细胞控制逻辑形式,这在功能基因组学、纳米技术和基因与细胞治疗中具有潜在的重要应用[3]。
基因敲除是一种常用的方法,用于研究基因功能。基因敲除会导致基因功能的完全丧失,并且最严重的表型后果是致死性。具有致死性敲除表型的基因被称为必需基因。在酵母的基因组范围内进行敲除分析表明,基因组中约有四分之一的基因可能是必需的。基因必需性是受背景效应和基因-基因相互作用的影响的,与其他基因型-表型关系类似。对于一些必需基因,敲除导致的致死性可以通过非基因抑制因子得到挽救。这种“基因必需性的规避”是一种未被充分研究的遗传抑制类型。最近,系统性的分析表明,裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe中近30%的必需基因的必需性可以通过基因必需性的规避相互作用得到规避[4]。Or1e23基因的必需性及其在细胞中的功能可能受到基因必需性的规避的影响。
综上所述,Or1e23是一种重要的嗅觉受体基因,参与嗅觉感知过程。Or1e23基因的进化历程和功能可能受到非对称进化的影响,使其在嗅觉感知中发挥着独特的作用。此外,Or1e23基因可能与乳腺癌的发生发展相关,并且在基因调控网络和基因必需性的规避中发挥着重要作用。未来的研究可以进一步探讨Or1e23基因在嗅觉感知、乳腺癌发生发展和基因调控网络中的作用机制,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Holland, Peter W H, Marlétaz, Ferdinand, Maeso, Ignacio, Dunwell, Thomas L, Paps, Jordi. . New genes from old: asymmetric divergence of gene duplicates and the evolution of development. In Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences, 372, . doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27994121/
2. Filippini, Sandra E, Vega, Ana. 2013. Breast cancer genes: beyond BRCA1 and BRCA2. In Frontiers in bioscience (Landmark edition), 18, 1358-72. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23747889/
3. Hasty, Jeff, McMillen, David, Collins, J J. . Engineered gene circuits. In Nature, 420, 224-30. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12432407/
4. Du, Li-Lin. 2020. Resurrection from lethal knockouts: Bypass of gene essentiality. In Biochemical and biophysical research communications, 528, 405-412. doi:10.1016/j.bbrc.2020.05.207. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32507598/