基因1110004F10Rik,又称为Rik (related to kruppel) 1110004F10, 是小鼠基因组中的一个基因,其功能目前尚不明确。该基因属于Rik基因家族,该家族成员普遍具有转录调控功能,但具体作用机制和生物学功能仍有待深入研究。
基因1110004F10Rik的表达模式和调控机制尚不明确。然而,基因复制和基因丢失是动物基因组进化过程中的常见事件,这些事件可能导致基因数量的显著差异。在基因复制后,两个副本通常以大致相同的速率积累序列变化。但在某些情况下,序列变化的积累可能非常不均匀,一个副本会从其同源基因中发生显著分化[1]。这种现象被称为“非对称进化”,在串联基因复制后比全基因组复制后更为常见,并可能产生实质性的新基因。基因1110004F10Rik可能经历了非对称进化,从而产生了具有新功能的基因副本。
基因1110004F10Rik的表达和功能可能与肿瘤发生有关。乳腺癌是一种异质性疾病,大多数乳腺癌病例(约70%)被认为是散发的。家族性乳腺癌(约30%的患者)通常与高、中、低外显率的易感基因有关。家族连锁研究已鉴定出高外显率基因,如BRCA1、BRCA2、PTEN和TP53,这些基因负责遗传综合征。此外,基于家族和人群的方法表明,参与DNA修复的基因,如CHEK2、ATM、BRIP1(FANCJ)、PALB2(FANCN)和RAD51C(FANCO),与中等的乳腺癌风险相关。全基因组关联研究(GWAS)在乳腺癌中发现了一些与乳腺癌风险略微升高或降低的常见低外显率等位基因。目前,只有高外显率基因被广泛用于临床实践。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被纳入基因检测。然而,在将多基因面板检测完全纳入临床工作流程之前,需要进一步研究中等和低风险变异的临床管理[2]。
基因1110004F10Rik可能通过影响基因表达和调控网络发挥作用。基因表达调控网络是细胞生物学中的关键部分,涉及基因和蛋白质之间的相互作用。基因和蛋白质的相互作用形成了类似于复杂电路的分子网络图,系统地理解这些网络需要开发描述电路的数学框架。从工程学的角度来看,构建和分析构成网络的基础模块是通向这一框架的自然途径。最近,测序和基因工程的实验进展使得设计合成基因网络成为可能,这些网络可以进行数学建模和定量分析。这些进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,这些形式可能在功能基因组学、纳米技术和基因与细胞治疗中具有重要作用[3]。
基因1110004F10Rik可能是一个非必需基因,可以通过基因-基因相互作用来拯救。基因敲除可以产生完全的失功能基因型,是探索基因功能的一种常用方法。基因敲除的最严重表型后果是致死性。具有致死性敲除表型的基因称为必需基因。基于酵母的全基因组敲除分析表明,基因组中约四分之一的基因可以是必需的。与其他基因型-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,对于一些必需基因,敲除引起的致死性可以通过非基因座抑制因子来拯救。这种“必需性拯救”(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表明,在裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe中,近30%的必需基因的必需性可以通过BOE相互作用来拯救。本文回顾了揭示和理解基因必需性拯救的历史和最新进展[4]。
综上所述,基因1110004F10Rik是一个在小鼠基因组中发现的基因,其功能和表达模式尚不明确。该基因可能经历了非对称进化,并可能通过影响基因表达和调控网络发挥作用。基因1110004F10Rik的研究有助于深入理解基因复制和基因丢失在动物基因组进化中的作用,以及基因表达调控网络在细胞生物学中的重要性。此外,基因1110004F10Rik的研究可能为探索基因必需性和基因-基因相互作用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/