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为什么个体对相同的环境会有不同的反应?来自北卡罗来纳州立大学和俄勒冈州立大学的研究人员已经确定斑马鱼的基因差异与对同一种环境化学物质的不同反应有关。这项工作可能对识别解释不同化学敏感性的遗传因素有意义。
“我们相信,个体基因和环境之间的相互作用是回答诸如‘为什么某些药物对某些人有效,而对另一些人无效’等问题的关键。或“为什么污染对人的影响不同?”’”北卡罗来纳州立大学生物学副教授、该研究的通讯作者戴维·赖夫(David Reif)说。“我们想解决两个相关的问题:在我们接触到的数万种化学物质中,是否有一些会引起不同的敏感性?”是否有遗传因素可以解释差异敏感性?”
来自北卡罗来纳州和俄勒冈州的团队分析了高通量筛选数据,以发现个体间对化学暴露反应的变异模式:换句话说,他们寻找能引起个体不同反应的化学物质。最终,他们将数千种潜在的化学物质缩小到一种:阿维菌素。阿维菌素是一种常用的抗寄生虫药物,在斑马鱼中表现出不同的敏感性。
在一系列分析中,研究人员在早期发育阶段期间看着Apamectin对斑马鱼的影响。然后,它们比较了受影响(异常发育)的基因组(通常发育)而非受到影响(通常发育的或“健康”)斑马鱼并发现与基因SOX7的关系,这控制了身体在脊椎动物中的形式是如何形成的。受掠夺蛋白影响的斑马鱼具有比未受影响的个体的SOX7基因略有不同的变体。此外,受影响的斑马鱼在靶向后续实验中表达了其SOX7基因的较低水平。
赖夫说:“这项研究是一个起点,以证实个体可能会根据基因特征对环境中的化学物质作出不同的反应。”“我们的高通量筛选方法使我们能够快速筛选我们接触到的化学物质,并寻找基因和环境接触之间的关系,而不是局限于预先选择的候选接触。”这项工作对精准医疗、疾病预防以及了解不同社区的风险差异具有重要意义。”
研究出现在环境健康观点国家环境健康科学研究所资助项目(资助项目U01 ES027294、P42 ES005948、P30 ES025128、P42 ES016465、5T32 ES007329);环境保护局(STAR拨款835168和835796);国家自然科学基金研究生研究资助项目;dge - 1252376。该团队包括前研究生Michelle Balik-Meisner(第一作者)和北卡罗来纳州的Elizabeth Scholl;以及来自俄勒冈州立大学的Lisa Truong, Jane La Du和Robert Tanguay。
皮克-
编辑报告:以下研究的摘要。
“阐明与差别易感性相关的基因 - 环境(GXE)相互作用”
作者: Michele Balik-Meisner, Elizabeth Scholl, David Reif,北卡罗莱纳州立大学;Lisa Truong, Jane La Du, Robert Tanguay,俄勒冈州立大学
出版:《环境健康展望》
文摘:
背景当前位置现代社会暴露在大量潜在危险的化学物质中。尽管化学品接触与严重的健康影响之间存在着明显的联系,但关于接触化学品对健康的不利影响如何因个人而异的数据有限,而且往往相互矛盾。
目标:我们验证了这一假设,即种群对某些化学物质的反应可变性可以阐明基因-环境相互作用(GxE)在差异易感性中的作用。
方法:利用高吞吐量筛选(HTS)关于成千上万的化学物质的数据,以鉴定候选化学物质(Abamectin),其响应模式指示人口敏感性差异。我们通过产生276个单独的斑马鱼的基因组序列数据来测试预测,显示易感('受影响')与抗性('不受影响的')表型在相同的化学暴露之后。
结果:我们发现GXE与差别易感性相关联sox7启动子区域,然后确认表型反应类别之间的基因表达差异。
结论:在斑马鱼中对阿维菌素的研究结果表明,GxE与自然发生的群体遗传变异有关,在调节个体对化学暴露的反应方面发挥着重要作用
