基因4933402J07Rik是一种未命名的基因,在生物信息学数据库中,它被归类为一种基因,但没有详细的注释和功能描述。基因4933402J07Rik的名称由数据库根据其基因序列和位置自动生成,其中"4933402"表示基因的编号,"J07"是基因家族的标记,"Rik"表示"rich in K homology domain"(富含K同源结构域),这表明该基因可能包含K同源结构域,这是一种在多种蛋白质中发现的保守结构域,通常与DNA结合和基因调控功能相关。
基因复制和基因丢失是动物基因组进化中的常见事件,这种动态平衡导致了不同物种之间基因数量的显著差异[1]。基因复制后,通常两个副本基因会以大致相同的速度积累序列变化。然而,在某些情况下,序列变化的积累是非常不均匀的,其中一个副本会与其同源基因发生根本性的分歧。这种"非对称进化"在串联基因复制后比在基因组复制后更为常见,并且可以产生实质上全新的基因[1]。
乳腺癌是一种异质性疾病,其中大多数病例(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观察到,与许多高、中、低渗透性的易感基因相关。家系连锁研究已经确定了高渗透性基因,如BRCA1、BRCA2、PTEN和TP53,它们负责遗传综合征。此外,基于家系和人群的方法表明,参与DNA修复的基因,如CHEK2、ATM、BRIP1(FANCJ)、PALB2(FANCN)和RAD51C(FANCO),与中度乳腺癌风险相关。乳腺癌的全基因组关联研究(GWAS)揭示了许多与乳腺癌风险略有增加或降低的常见低渗透性等位基因。目前,只有高渗透性基因在临床实践中被广泛应用。随着下一代测序技术的发展,预计所有家族性乳腺癌基因都将包含在基因检测中。然而,在多基因面板测试完全实施到临床工作流程之前,需要更多的研究来管理中度和低风险变异[2]。
基因调控网络是细胞现象如何从基因和蛋白质的连接中产生的关键焦点。这种连接产生分子网络图,类似于复杂的电路图,系统理解需要开发描述电路的数学框架。从工程的角度来看,自然途径是构建和分析构成网络的基础模块。测序和基因工程方面的最新实验进展使得通过设计和实施合成基因网络,这些网络适用于数学建模和定量分析,从而使这种方法成为可能。这些发展标志着基因电路学科的兴起,该学科为预测和评估细胞过程的动力学提供了一个框架。合成基因网络还将导致新的细胞控制逻辑形式,这可能对功能基因组学、纳米技术和基因和细胞治疗有重要应用[3]。
了解基因型-表型关系是生物学中的核心追求。基因敲除产生完全的基因失活基因型,是探测基因功能的一种常用方法。基因敲除的最严重的表型后果是致命性。具有致命性敲除表型的基因被称为必需基因。基于酵母的基因组范围敲除分析表明,基因组中高达约四分之一的基因可以是必需的。与基因型-表型关系一样,基因必需性受背景效应的影响,并且可能因基因-基因相互作用而变化。特别是,对于某些必需基因,由敲除引起的致命性可以通过基因间抑制因子得到拯救。这种"必需性的绕过"(BOE)基因-基因相互作用是一种未被充分研究的遗传抑制类型。最近的一项系统分析显示,在裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe中,近30%的必需基因的必需性可以通过BOE相互作用得到绕过[4]。
综上所述,基因4933402J07Rik是一种未命名的基因,其功能尚不清楚。然而,基因复制、基因丢失、基因调控网络和基因必需性的研究为我们提供了理解基因进化和功能的宝贵信息。这些研究有助于揭示基因在疾病发生和发展中的作用,并为开发新的治疗策略提供基础。随着生物信息学和基因技术的不断发展,我们可以期待在未来对基因4933402J07Rik和其他未命名基因的功能有更深入的了解。
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/