漢族和日本人之間的基因表達譜差異

發布日期：2020-05-06 作者：點擊：

《醫學遺傳學雜誌》在線發表了上海生科院計算生物學研究所徐書華研究組的研究成果“Identification of well-differentiated gene expressions between Han Chinese and Japanese using genome-wide microarray data analysis”。該項工作首次揭示了中國漢族與日本人之間在轉錄水平的差異，並估計了遺傳變異對人群基因表達譜差異的貢獻率，有助於理解基因表達與遺傳變異之間的聯係，並為闡明近緣人群之間表型差異的分子機製提供了線索。

基因表達

中國漢族和日本人有共同的遺傳起源，在外表形態上也存在很高的相似性。然而，雖然親緣關係如此緊密的兩個人群在人體性狀上的細微差異不易度量，但是人們普遍的印象是，漢族和日本人在外表上的差異似乎還是能被人眼識別出來，盡管大多可能僅僅是文化、行為上的差異以及由此導致的視覺上可以察覺到的差異。問題在於，從生物學的角度，漢族人與日本人之間究竟存在怎樣的性狀差異？有多少是由於環境差異導致的？有多少是由於遺傳因素影響而產生的？

要回答這些問題並不容易，一個主要的困難在於對視覺可見的最終表型如何度量和量化，而這一點在近緣人群中尤其具有挑戰性。鑒於此，徐書華研究組決定從可以大規模量化的一種中間表型——基因表達譜入手，對以上問題進行探索和探討。這項研究正是這個課題的一部分工作。該研究對漢族人和日本人的全基因組表達譜芯片數據進行了係統和細致的分析。基因表達可能受到多種因素的影響，即使在同一人群的不同個體之間也存在顯著波動，盡管如此，該項研究結果顯示漢族人和日本人的基因表達譜存在整體上的差異。與之對應的是，盡管漢族人與日本人在外表和遺傳上都存在較大的相似性，但是從基因組的角度，漢族人和日本人可以得到很好的區分。該研究通過比較分析，鑒定出在兩個人群之間存在高度表達差異的基因，通過對複雜性狀關聯分析數據庫的搜索和基因功能注釋，發現其中某些差異表達基因與人體血液和生化特性有關，還有一些基因與人體身高以及某些疾病相關。由於缺乏流行病學調查數據和最終表型數據，目前還不確定具體的聯係和機製。該研究進一步估計了遺傳變異對基因表達差異的貢獻率，結果顯示，對於在漢族人和日本人之間存在顯著差異的基因表達，單個遺傳變異的貢獻在7%到43%之間。這些研究結果表明，中國漢族和日本人的差異，不僅僅是地理、語言和文化等方麵的區別，而是在生物學上存在係統性的差異，這些差異是有可能通過自然科學研究手段精確量化和客觀描述的。

計算生物學所袁媛助理研究員和博士生楊玲等實施了具體分析工作。該研究工作得到了國家自然科學基金、中國科學院、上海市科委、德國馬普學會、香港王寬誠教育基金會等基金的資助。