现在是2015年，遗传的DNA变异和许多疾病之间的联系已经得到确认。然而，一个重要的问题仍然存在——基因变异和疾病之间的这些联系究竟是如何起作用的?基因型-组织表达(GTEx)项目由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)资助，包括来自北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校(UNC-Chapel Hill)的一组研究人员，旨在通过观察基因变异如何影响基因表达来回答这个问题。
北卡罗来纳州立大学统计和生物科学教授弗雷德·赖特(Fred Wright)说:“在理解遗传过程方面仍然存在重大差距，遗传过程在人体器官和组织之间存在很大差异。”“我们几乎不知道基因变异是如何导致疾病的，因为我们还没能看到等式中的基因表达部分。GTEx旨在填补与生俱来的DNA和实际疾病结果之间的知识鸿沟。”
“你可以把DNA想象成一个巨大基因交换机的控制者，”赖特的合作者、北卡罗来纳大学教堂山分校(UNC-Chapel Hill)统计学和运筹学教授安德鲁·诺贝尔(Andrew Nobel)解释说。“当DNA启动一个基因时，该基因会产生具有特定功能的蛋白质。在许多常见疾病的情况下，蛋白质输出相对较小的变化可以对疾病风险产生深远的影响。”
GTEx项目从175个最近去世的个体中提取了大量的组织样本，测量这些组织中的基因表达。首先，研究人员确定，几乎正常的基因活动在人死后还会持续几个小时。然后，将DNA变异与表达联系起来的主要任务开始了。这就是赖特、诺贝尔和他们的团队的切入点——在所有“噪音”之间找到有意义的关联。
赖特说:“我们有数百万种DNA变异的数据，以及每种变异与不同组织中的基因表达之间的关系。”“由于我们研究的是多种组织，数据中存在缺口和重叠。我们必须想出一个数学/统计模型，可以评估每个DNA变异和每个基因的变异-基因组合在每个组织中活跃的证据。我们对所有数据进行了分析，但我们解开了反映真实生物学的关联，以及由于样本重叠而产生的偶发关联。”
初步结果令人鼓舞。研究小组发现，影响表达的DNA变异往往只在一个组织中发生，或者在所有被检测的组织中发生。GTEx的研究小组正在将模型的结果与每种变异与疾病的关联进行比较，帮助我们进一步缩小变异影响的基因范围，以及在哪些组织中。这项工作可能会让我们离众多疾病的个性化治疗更近一步。
结果显示在科学(DOI: 10.1126 / science.1262110)。北卡罗来纳州立大学的合著者包括生物科学研究助理教授周一辉。资金由美国国家心理健康研究院和美国国立卫生研究院共同基金提供。
