基因9430015G10Rik,也称为Gm9430015,是一个位于小鼠基因组上的基因。在人类基因组中,与其同源的基因是Gm9430015。该基因属于基因家族中的一个成员,该家族成员在进化过程中经历了一系列的基因复制事件。基因复制事件在动物基因组进化中频繁发生,这些事件不仅增加了基因的数量,而且还为基因功能的多样性和特异性提供了基础。
基因复制后,两个副本通常以相似的速度积累序列变化。然而,在某些情况下,一个副本会显著地偏离其同源基因,这种不均衡的序列变化被称为“非对称进化”。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,并且可以产生具有全新功能的基因。例如,在蛾、软体动物和哺乳动物中,非对称进化产生了新的同源异型基因,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较强的疾病,其中大约70%的病例被认为是散发的。家族性乳腺癌(大约占患者的30%)通常在乳腺癌发病率高的家族中观察到,并且与多种高、中、低外显率的易感基因相关。家族连锁研究已经确定了BRCA1、BRCA2、PTEN和TP53等高外显率基因,这些基因负责遗传综合征。此外,基于家族和人群的研究表明,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。全基因组关联研究(GWAS)在乳腺癌中揭示了与乳腺癌风险略有增加或减少的常见低外显率等位基因。目前,只有高外显率基因被广泛应用于临床实践中。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遗传测试中。然而,在将多基因面板测试全面纳入临床工作流程之前,还需要对中度和低风险变异的临床管理进行额外的研究[2]。
基因调控网络是细胞生物学研究中的一个重要领域。理解细胞现象如何从基因和蛋白质的连接性中产生,需要发展一个描述电路图的数学框架。从工程学的角度来看,构建和分析构成网络的底层模块是实现这一框架的自然途径。近年来,在测序和基因工程方面的实验进展使得设计、实施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。这些发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力学的框架。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、纳米技术和基因细胞疗法产生重要影响[3]。
基因敲除技术是一种常用的研究基因功能的方法,通过完全丧失基因功能来研究基因对生物体的影响。然而,一些基因敲除会导致生物体的死亡,这些基因被称为必需基因。基因组范围敲除分析表明,在酵母基因组中,大约有四分之一的基因可能是必需的。基因必需性是一个受背景效应影响的表型,并且可能因基因间相互作用而变化。特别是,对于某些必需基因,敲除引起的死亡可以通过外基因抑制因子来挽救。这种“必需性旁路”(BOE)基因间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显示,裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe中近30%的必需基因的必需性可以通过BOE相互作用来旁路[4]。
综上所述,基因9430015G10Rik是一个在进化过程中经历了非对称进化的基因,可能具有独特的生物学功能。虽然目前对该基因的研究相对较少,但随着基因组和功能基因组学研究的不断深入,我们有望更好地理解该基因在生物体发育和疾病发生中的作用。基因9430015G10Rik的研究对于揭示基因进化机制和疾病发生机制具有重要意义,并为疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略[1-4]。
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/