基因4932414N04Rik是一个在哺乳动物基因组中发现的不明确功能的基因。尽管该基因的确切功能尚未完全阐明,但基于现有的基因结构和功能预测,它可能参与了某些生物学过程,如基因表达调控、细胞信号传导或发育过程。基因4932414N04Rik的名称中的“Rik”表示它是在小鼠基因表达数据库中发现的,而“4932414N04”是该基因的特定编号。
基因复制和基因丢失是动物基因组进化中的常见事件,这种动态过程导致了不同物种间基因数量的显著差异。基因复制后,通常两个子基因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对称的,一个拷贝会从其同源基因中显著分化。这种“不对称进化”在串联基因复制后比全基因组复制后更为常见,并可以产生具有实质性新颖性的基因。例如,在蛾类、软体动物和哺乳动物中,复制后的同源异形基因的不对称进化产生了新的同源异形基因,这些基因被招募到新的发育角色中[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、低渗透性易感基因相关。家族连锁研究已经确定了高渗透性基因BRCA1、BRCA2、PTEN和TP53,这些基因负责遗传综合征。此外,家族和人群研究方法表明,涉及DNA修复的基因,如CHEK2、ATM、BRIP1(FANCJ)、PALB2(FANCN)和RAD51C(FANCO),与中等乳腺癌风险相关。乳腺癌的全基因组关联研究(GWAS)揭示了与乳腺癌风险略有增加或减少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得到广泛应用。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纳入遗传测试。然而,在将多基因面板测试完全纳入临床工作流程之前,还需要进行额外的临床管理研究[2]。
基因电路是细胞现象如何从基因和蛋白质的连通性中产生的研究重点。这种连通性产生类似于复杂电路的分子网络图,系统地理解它需要开发一个描述电路的数学框架。从工程的角度来看,自然走向这样一个框架的方法是构建和分析构成网络的基础子模块。最近在测序和基因工程方面的实验进展使这种方法成为可能,通过设计和实施可进行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,它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细胞控制的新逻辑形式,这可能对功能基因组学、纳米技术和基因和细胞疗法具有重要意义[3]。
理解基因型-表型关系是生物学中的核心追求。基因敲除产生一个完全失去功能的基因型,是探索基因功能的常用方法。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,基因组中高达约四分之一的基因可以是必需的。像其他基因型-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,由敲除引起的致死性可以通过外基因抑制因子得到挽救。这种“必需性绕过”(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相互作用来绕过。这里,我回顾了发现和理解基因必需性绕过的历史和最新进展[4]。
基因4932414N04Rik的研究可能有助于理解基因复制和基因丢失在基因组进化中的作用,以及基因不对称进化对基因功能和表型的影响。此外,基因4932414N04Rik的研究可能有助于揭示其在疾病发生和发展中的作用,以及与其他基因的相互作用。例如,基因4932414N04Rik可能与乳腺癌或其他癌症相关基因的相互作用,影响乳腺癌的遗传易感性。此外,基因4932414N04Rik的研究可能有助于开发新的基因治疗方法,用于治疗与基因4932414N04Rik相关的疾病。
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/