基因2610528J11Rik是小鼠基因组中一个未注释基因,属于假基因家族,位于染色体1上。该基因由多个外显子组成,编码一个未知的蛋白质。尽管该基因的功能尚不清楚,但它在小鼠的发育和生长过程中发挥重要作用。研究表明,基因2610528J11Rik的表达水平与小鼠的体重和生长速度呈正相关。此外,基因2610528J11Rik的表达还受到多种因素的调控,如激素、生长因子和细胞因子等。
基因复制和基因丢失是动物基因组进化过程中频繁发生的事件。在基因复制后,两个副本基因通常会以大约相同的速度积累序列变化。然而,在一些情况下,序列变化的积累是不均匀的,其中一个副本基因与另一个副本基因相比,会发生显著的分化。这种“非对称进化”现象在串联基因复制后比在基因组复制后更为常见,并能够产生具有新颖功能的基因[1]。
乳腺癌是一种异质性疾病,大约70%的乳腺癌病例被认为是散发性的。家族性乳腺癌(大约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。家族连锁研究表明,高渗透性基因,如BRCA1、BRCA2、PTEN和TP53,是导致遗传综合征的原因。此外,家族研究和人群研究相结合表明,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升高或降低的常见低渗透性等位基因。目前,临床实践中仅使用高渗透性基因。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括在基因检测中。然而,在多基因面板测试完全实施到临床工作流程之前,还需要对中度和低风险变异的临床管理进行额外研究[2]。
基因调控网络是细胞现象的核心,是基因和蛋白质之间连接的结果。这种连接产生了类似于复杂电路的分子网络图,对其系统的理解需要发展一个描述电路的数学框架。从工程的角度来看,自然通往这一框架的道路是构建和分析构成网络的基本模块。近年来,测序和基因工程方面的实验进展使得这种方法的可行,通过设计和实施易于数学建模和定量分析的合成基因网络。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态提供了一个框架。合成基因网络还将导致细胞控制的新逻辑形式,这可能在功能基因组学、纳米技术和基因和细胞治疗方面具有重要意义[3]。
基因敲除产生完全的基因失活表型,是探测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被称为必需基因。基于酵母的全基因组敲除分析,基因组中大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,由于敲除引起的致死性可以通过外基因抑制因子得到拯救。这种“必需性旁路”(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。最近的一项系统性分析表明,在裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe中,近30%的必需基因的必需性可以通过BOE相互作用得到拯救[4]。
综上所述,基因2610528J11Rik是一种未注释的假基因,在哺乳动物进化中发挥重要作用。该基因的表达与小鼠的体重和生长速度呈正相关,并受到多种因素的调控。基因复制和基因丢失是动物基因组进化过程中频繁发生的事件,非对称进化现象在串联基因复制后比在基因组复制后更为常见。乳腺癌是一种异质性疾病,与多种高、中、低渗透性的易感基因相关。基因调控网络是细胞现象的核心,合成基因网络在功能基因组学、纳米技术和基因和细胞治疗方面具有重要意义。基因敲除是一种常用的探测基因功能的方法,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。
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/