基因1700025G04Rik是一个在哺乳动物基因组中发现的基因,它属于Rik基因家族。Rik基因家族是一类功能未知的基因,它们通常被注释为“rich in KEGs”,即富含基因表达序列标签(ESTs)的基因。这类基因的名称来源于它们在EST数据库中的丰富程度,而不是它们的生物学功能。基因1700025G04Rik的具体功能目前尚未完全明了,但可以推测它可能参与了某些生物学过程,例如发育或代谢。
基因复制和基因丢失是动物基因组进化中的常见事件,它们共同影响着不同物种之间基因数量的差异。基因复制后,通常两个副本都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衡的,其中一个副本会与其同源基因发生显著分化。这种现象被称为“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,并且可以产生全新的基因。基因1700025G04Rik可能就是非对称进化的产物之一,它在进化过程中发生了显著的序列变化,从而可能获得了新的生物学功能[1]。
乳腺癌是一种异质性疾病,其中大多数病例(约70%)被认为是散发的。家族性乳腺癌(约30%的患者),常见于乳腺癌发病率高的家族,与许多高、中、低渗透率的易感基因有关。家族连锁研究已经确定了BRCA1、BRCA2、PTEN和TP53等高渗透率基因,它们负责遗传性综合征。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),与中度的乳腺癌风险相关。乳腺癌的全基因组关联研究(GWAS)揭示了与乳腺癌风险略微增加或降低的常见低渗透率等位基因。目前,只有高渗透率基因在临床实践中得到广泛应用。由于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,在全面实施多基因面板测试之前,需要进一步研究临床管理中的中度和低风险变异[2]。
基因调控网络是细胞现象的连接性产生的分子网络图,类似于复杂的电路。对这种连通性的系统理解需要开发一个描述电路的数学框架。从工程的角度来看,通往这种框架的自然途径是构建和分析构成网络的底层模块。最近在测序和基因工程方面的实验进展使得通过设计和实施合成基因网络,使数学建模和定量分析成为可能。这些发展标志着基因电路学科的兴起,它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,这可能在功能基因组学、纳米技术和基因和细胞治疗中具有重要作用[3]。
理解基因型-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功能丧失基因型,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。具有致死性基因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,基因组中大约四分之一的基因可能是必需的。与其他基因型-表型关系一样,基因必需性受到背景效应的影响,并且可能由于基因-基因相互作用而变化。特别是,对于一些必需基因,由敲除引起的致死性可以通过非基因抑制因子得到拯救。这种“必需性绕过”(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表明,令人惊讶的是,裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe中近30%的必需基因的必需性可以通过BOE相互作用绕过。在这里,我回顾了揭示和理解基因必需性绕过历史和最新进展[4]。
综上所述,基因1700025G04Rik是一种功能未知的基因,可能参与了某些生物学过程,例如发育或代谢。它可能是非对称进化的产物之一,在进化过程中发生了显著的序列变化,从而可能获得了新的生物学功能。基因1700025G04Rik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,以及非对称进化在产生全新基因中的作用。此外,基因1700025G04Rik的研究还可能有助于发现与乳腺癌风险相关的新的易感基因,并为乳腺癌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/