基因1700029H14Rik是小鼠基因组中一个尚未完全解析的基因。根据基因的命名规则,"Rik"代表"rich in Karny", 指的是这个基因在Karny大鼠基因组中被发现。基因1700029H14Rik在小鼠基因组中的位置和功能尚未有详细的公开研究,但是基因序列分析表明,这个基因可能编码一个蛋白质,该蛋白质可能与其他已知的蛋白质具有相似的功能或结构域。
基因的复制和丢失是动物基因组进化的常见事件,这两种动态过程的平衡导致了不同物种之间基因数量的主要差异。基因复制后,通常两个子基因会以大约相同的速率积累序列变化。然而,在某些情况下,序列变化的积累非常不均衡,一个拷贝会与它的同源基因(paralogue)发生显著分化。这种“非对称进化”在串联基因复制后比在全基因组复制后更常见,并且可以产生实质性的新基因。非对称基因分化的普遍性一直被低估,部分原因是高度分化的基因的起源很难使用标准的系统发育方法解决[1]。
乳腺癌是一种异质性疾病。大多数乳腺癌病例(约70%)被认为是散发性的。家族性乳腺癌(约30%的患者),通常见于乳腺癌发病率高的家庭,已与许多高、中、低渗透性易感基因相关。家族连锁研究已确定高渗透性基因,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使用。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括在遗传测试中。然而,在将多基因面板测试完全纳入临床工作流程之前,需要对中度和低风险变异的临床管理进行更多研究[2]。
基因调控网络是生物信息学的一个重要研究领域。基因和蛋白质之间的连接性产生分子网络图,这些图类似于复杂的电路图,并需要一个数学框架来描述其电路。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易于数学建模和定量分析的合成基因网络来实现这种方法成为可能。这些进展标志着基因电路学科的兴起,该学科提供了一个预测和评估细胞过程动态的框架。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]。
基因敲除产生一个完全失去功能的基因型,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表明,基因组中高达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,并且由于基因-基因相互作用而可能发生变化。特别是,对于一些必需基因,由于敲除造成的致死性可以通过外基因抑制因子得到挽救。这种“必需性回避”(BOE)基因-基因相互作用是一种被忽视的遗传抑制类型。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相互作用得到回避[4]。
综上所述,基因1700029H14Rik是一个尚未完全解析的基因,可能编码一个蛋白质,该蛋白质可能与其他已知的蛋白质具有相似的功能或结构域。基因复制和丢失是动物基因组进化的常见事件,非对称基因分化在这些过程中起着重要作用。乳腺癌的遗传因素和基因调控网络的研究对理解疾病发生机制和开发治疗方法具有重要意义。基因敲除和基因必需性的研究有助于我们理解基因型和表型之间的关系,以及基因相互作用对细胞功能的影响。
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/