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摘 要：生物机体遗传物质会编码出许多指导其发育的指令，这些编码并不是一成不变的，它们会在机体生命周期的任何时间里发生改变或突变，比如单个突变可以自发发生，引发发育问题。近期一个国际研究小组指出突变发生的太多了，无法通过一般人群的随机突变过程来解释。
关键词：遗传因素；临床验证；基因组
这一研究成果公布在2016年2月23日的Cell杂志上，文章的通讯作者之一，与第一作者是贝勒医学院分子与人类遗传学系刘鹏飞博士，他表示，“这项研究是针对患有不同发育疾病的年幼患者临床评估的组成部分，研究人员完成了超过60，000个人遗传物质的临床基因组研究，其中大部分样品是在贝勒遗传学实验室完成的。在这些样品中，有五份样品出现了极端数量的遗传变化，不能通过随机事件来解释。”
研究人员分析的是拷贝数变异（CNV），也就是指的人体DNA中基因拷贝的数量，通常在人体内一对同源染色体上的每个基因有两个基因拷贝。“DNA中的拷贝数变异就像一本书中重复或者缺失的段落和页面，”文章的另外一位通讯作者James R.Lupski说，“比如说，如果一本书中重复了一两页，你可能会认为是随机错误。但假如有10个不同的页面出现了重复，你可能就会怀疑这不是偶然发生的了。我们希望能了解人类基因组中出现这多个新拷贝数突变背后的基本机制”。
一、 影响人体早期发育的现象
研究人员将这种现象称为多重从头拷贝数变异（copy number variants，生物通译），从它的名称中可以看出，这些拷贝数变异数量很多，且是全新的（de novo）。后者意味着携带这种遗传变化的患者不是从他们的父母处遗传了这些突变，因为亲本都不携带这些突变。
在这种罕见的情况中，拷贝数变异增加的可能比丢失的可能要多两倍或三倍，而且是在儿童所有的细胞中都出现。由于不是从父母处遗传而来，研究人员认为额外的基因拷贝可能发生在生殖细胞、精子或卵细胞中，并且是在受精之前或受精后非常早就出现了。“这种突变的遗传变化只发生在胚胎发育的早期阶段，之后就停止。有趣的是，尽管有大量的突变，但这些年幼的患者只是出现了相对轻微的神经系统问题”，刘博士说。
研究人员正在分析更多的患者样品，希望能寻找到更多个拷贝数变异的病例，继续深入地探索这种罕见现象。“作者希望，随着世界各地的研究人员了解了这种情况，能发现越来越多的病例。这将有助于增加对基础机制的理解，以及发育障碍中为何以及如何会出現致病性拷贝数变异，此外而且在癌症中又为何会出现。
二、 祖先遗传影响着基因组的机构
在进行临床试验时，研究人员收集的大多都是参与者的人口统计学数据，例如性别、年龄、身高、种族和民族。其中大多数特征是易于评估或检测的表型，但种族或民族属于社会构造，难以描述。因此研究人员对于这些属性在临床应用中的有效性产生了质疑。
为了更好地理解种族对遗传学的影响，来自加州大学旧金山分校的研究人员分析了拉丁裔儿童基因组中的甲基化模式差异，相关研究成果公布在1月3日的eLife杂志上。“甲基化是我们的基因组中主要的表观基因组标记，就像我们DNA上的指纹，可以通过遗传和环境进行修改，”加州大学旧金山分校的Esteban Burchard说。
Burchard等人发现约75%的甲基化标记可以通过这些儿童的祖先血统遗传来解释，另外25%则可能是由于与种族变化有关的社会或环境因素。这项研究第一次探讨了祖先遗传如何影响表观基因组。
“目前很多研究试图区分祖先基因组，与称之为社会种族这两种的影响，”普林斯顿大学社会学家和遗传学家Dalton Conley（未参与该项研究）表示，“这是第一次进行这样的表观基因组研究”，解释了一个关于遗传学与环境之间复杂相互作用的重要生物医学问题。
大多数研究人员认为个体表观基因组部分遗传自我们的父母，但也可以随着环境发生改变。从这个前提开始，“我们提出了一个简单的问题，”Burchard说，“表观基因组变化，这里指甲基化模式中，有多少比率是有遗传性，是由自我认定的种族决定的”。
三、 临床基因组学的新时代
这一发现在很大程度上得益于贝勒遗传学实验室进行的多方面基因分析和基因组数据分析。两位作者指出，贝勒遗传学诊断实验室是临床基因组学新时代的先驱之一，临床医师和研究人员可以从诊断实验室产生的数据中获取更多的信息，比如临床医师收到的基因组信息可以帮助他们的患者进行诊断和治疗，而研究人员收集数据，可以帮助他们揭示导致患者条件生理病变的基础机制。
临床医学即将或者说已经迈入基因医学的时代。人类试图利用现代分子生物学技术，对患者和正常人的遗传学信息进行分析比较，揭示疾病的分子基础，并应用到临床实践之中，使病患得到更可靠的预后预测、早期发现以及更确切的诊断，并根据不同的情况采取不同的治疗方法，以解决传统医疗模式带来的差异，从而最终实现“个性化医疗”。要实现上述目标，将涉及到患者个人的基因组信息与其临床诊断整合的步骤，这便是临床基因组学（Clinical Genomics）研究的目标。
目前全球不少实验室都在进行临床基因组学的研究，如非营利的罕见基因组研究所（RGI），3亿多患者遭受7000多种罕见遗传疾病的困扰，而仅有不到5%的患者接受治疗。为了让更多患者寻求适当治疗，RGI研究所在合作者国际联盟（international network of collaborators）的帮助下利用外显子测序去帮助识别患者的疾病类型。
参考文献：
[1]任光祥，余跃生，程骅，李建富.贵州白族16项群体遗传学特征的调查分析[J].基础医学与临床，2016，（08）：1098-1101.
[2]李玉梅，向阳，皮建辉.9项人类群体遗传学特征的对应分析[J].华中师范大学学报（自然科学版），2014，（02）：257-259.
[3]孔祥薇.赣语族群体质人类学与群体遗传学研究[D].内蒙古师范学，2013.
[4]税正芬.人体基因权研究[D].四川师范大学，2016.
作者简介：
王丽娟，河北省保定市，河北大学生命科学学院。
关键词：遗传因素；临床验证；基因组
这一研究成果公布在2016年2月23日的Cell杂志上，文章的通讯作者之一，与第一作者是贝勒医学院分子与人类遗传学系刘鹏飞博士，他表示，“这项研究是针对患有不同发育疾病的年幼患者临床评估的组成部分，研究人员完成了超过60，000个人遗传物质的临床基因组研究，其中大部分样品是在贝勒遗传学实验室完成的。在这些样品中，有五份样品出现了极端数量的遗传变化，不能通过随机事件来解释。”
研究人员分析的是拷贝数变异（CNV），也就是指的人体DNA中基因拷贝的数量，通常在人体内一对同源染色体上的每个基因有两个基因拷贝。“DNA中的拷贝数变异就像一本书中重复或者缺失的段落和页面，”文章的另外一位通讯作者James R.Lupski说，“比如说，如果一本书中重复了一两页，你可能会认为是随机错误。但假如有10个不同的页面出现了重复，你可能就会怀疑这不是偶然发生的了。我们希望能了解人类基因组中出现这多个新拷贝数突变背后的基本机制”。
一、 影响人体早期发育的现象
研究人员将这种现象称为多重从头拷贝数变异（copy number variants，生物通译），从它的名称中可以看出，这些拷贝数变异数量很多，且是全新的（de novo）。后者意味着携带这种遗传变化的患者不是从他们的父母处遗传了这些突变，因为亲本都不携带这些突变。
在这种罕见的情况中，拷贝数变异增加的可能比丢失的可能要多两倍或三倍，而且是在儿童所有的细胞中都出现。由于不是从父母处遗传而来，研究人员认为额外的基因拷贝可能发生在生殖细胞、精子或卵细胞中，并且是在受精之前或受精后非常早就出现了。“这种突变的遗传变化只发生在胚胎发育的早期阶段，之后就停止。有趣的是，尽管有大量的突变，但这些年幼的患者只是出现了相对轻微的神经系统问题”，刘博士说。
研究人员正在分析更多的患者样品，希望能寻找到更多个拷贝数变异的病例，继续深入地探索这种罕见现象。“作者希望，随着世界各地的研究人员了解了这种情况，能发现越来越多的病例。这将有助于增加对基础机制的理解，以及发育障碍中为何以及如何会出現致病性拷贝数变异，此外而且在癌症中又为何会出现。
二、 祖先遗传影响着基因组的机构
在进行临床试验时，研究人员收集的大多都是参与者的人口统计学数据，例如性别、年龄、身高、种族和民族。其中大多数特征是易于评估或检测的表型，但种族或民族属于社会构造，难以描述。因此研究人员对于这些属性在临床应用中的有效性产生了质疑。
为了更好地理解种族对遗传学的影响，来自加州大学旧金山分校的研究人员分析了拉丁裔儿童基因组中的甲基化模式差异，相关研究成果公布在1月3日的eLife杂志上。“甲基化是我们的基因组中主要的表观基因组标记，就像我们DNA上的指纹，可以通过遗传和环境进行修改，”加州大学旧金山分校的Esteban Burchard说。
Burchard等人发现约75%的甲基化标记可以通过这些儿童的祖先血统遗传来解释，另外25%则可能是由于与种族变化有关的社会或环境因素。这项研究第一次探讨了祖先遗传如何影响表观基因组。
“目前很多研究试图区分祖先基因组，与称之为社会种族这两种的影响，”普林斯顿大学社会学家和遗传学家Dalton Conley（未参与该项研究）表示，“这是第一次进行这样的表观基因组研究”，解释了一个关于遗传学与环境之间复杂相互作用的重要生物医学问题。
大多数研究人员认为个体表观基因组部分遗传自我们的父母，但也可以随着环境发生改变。从这个前提开始，“我们提出了一个简单的问题，”Burchard说，“表观基因组变化，这里指甲基化模式中，有多少比率是有遗传性，是由自我认定的种族决定的”。
三、 临床基因组学的新时代
这一发现在很大程度上得益于贝勒遗传学实验室进行的多方面基因分析和基因组数据分析。两位作者指出，贝勒遗传学诊断实验室是临床基因组学新时代的先驱之一，临床医师和研究人员可以从诊断实验室产生的数据中获取更多的信息，比如临床医师收到的基因组信息可以帮助他们的患者进行诊断和治疗，而研究人员收集数据，可以帮助他们揭示导致患者条件生理病变的基础机制。
临床医学即将或者说已经迈入基因医学的时代。人类试图利用现代分子生物学技术，对患者和正常人的遗传学信息进行分析比较，揭示疾病的分子基础，并应用到临床实践之中，使病患得到更可靠的预后预测、早期发现以及更确切的诊断，并根据不同的情况采取不同的治疗方法，以解决传统医疗模式带来的差异，从而最终实现“个性化医疗”。要实现上述目标，将涉及到患者个人的基因组信息与其临床诊断整合的步骤，这便是临床基因组学（Clinical Genomics）研究的目标。
目前全球不少实验室都在进行临床基因组学的研究，如非营利的罕见基因组研究所（RGI），3亿多患者遭受7000多种罕见遗传疾病的困扰，而仅有不到5%的患者接受治疗。为了让更多患者寻求适当治疗，RGI研究所在合作者国际联盟（international network of collaborators）的帮助下利用外显子测序去帮助识别患者的疾病类型。
参考文献：
[1]任光祥，余跃生，程骅，李建富.贵州白族16项群体遗传学特征的调查分析[J].基础医学与临床，2016，（08）：1098-1101.
[2]李玉梅，向阳，皮建辉.9项人类群体遗传学特征的对应分析[J].华中师范大学学报（自然科学版），2014，（02）：257-259.
[3]孔祥薇.赣语族群体质人类学与群体遗传学研究[D].内蒙古师范学，2013.
[4]税正芬.人体基因权研究[D].四川师范大学，2016.
作者简介：
王丽娟，河北省保定市，河北大学生命科学学院。