Złożone cechy

ostatnio, wraz z szybkim wzrostem dostępnych danych genetycznych, naukowcy zaczęli lepiej scharakteryzować architekturę genetyczną złożonych cech. Jedną z niespodzianek była obserwacja, że większość loci zidentyfikowanych w GWASs znajduje się w niekodujących regionach genomu; dlatego zamiast bezpośrednio zmieniać sekwencje białek, takie warianty prawdopodobnie wpływają na regulację genów. Aby zrozumieć dokładne efekty tych wariantów, mapowanie QTL zostało wykorzystane do zbadania danych z każdego etapu regulacji genów; na przykład, mapowanie danych sekwencjonowania RNA może pomóc określić wpływ wariantów na poziomy ekspresji mRNA, które następnie przypuszczalnie wpływają na liczbę translowanych białek. Kompleksowa analiza QTL zaangażowanych w różne etapy regulacyjne-aktywność promotorską, szybkość transkrypcji, poziomy ekspresji mRNA, poziomy translacji i poziomy ekspresji białek—wykazała, że wysokie proporcje QTL są dzielone, co wskazuje, że regulacja zachowuje się jak “Sekwencyjna uporządkowana kaskada” z wariantami wpływającymi na wszystkie poziomy regulacji. Wiele z tych wariantów działa poprzez wpływ na Wiązanie czynnika transkrypcyjnego i inne procesy, które zmieniają funkcję chromatyny-etapy, które występują przed i podczas transkrypcji RNA.

aby określić funkcjonalne konsekwencje tych wariantów, naukowcy w dużej mierze skoncentrowali się na identyfikacji kluczowych genów, ścieżek i procesów, które napędzają złożone zachowanie cech; nieodłącznym założeniem było, że najbardziej istotne statystycznie warianty mają największy wpływ na cechy, ponieważ działają poprzez wpływ na te kluczowe czynniki. Na przykład, jedno z badań stawia hipotezę, że istnieją geny ograniczające szybkość decydujące o funkcji sieci genów regulacyjnych. Inne badania zidentyfikowały funkcjonalny wpływ kluczowych genów i mutacji na zaburzenia, w tym autyzm i schizofrenię. Jednak analiza 2017 przez Boyle et al. twierdzi, że podczas gdy geny, które bezpośrednio wpływają na złożone cechy istnieją, sieci regulacyjne są tak połączone, że każdy gen ekspresji wpływa na funkcje tych” podstawowych “genów; idea ta jest ukuty” omnigenic ” hipoteza. Podczas gdy te “peryferyjne” geny mają niewielki wpływ, ich łączny wpływ znacznie przekracza wkład samych genów podstawowych. Aby wesprzeć hipotezę, że główne geny odgrywają mniejszą niż oczekiwano rolę, autorzy opisują trzy główne obserwacje: dziedziczność złożonych cech jest rozłożona szeroko, często równomiernie, w całym genomie; efekty genetyczne nie wydają się być pośredniczone przez specyficzną funkcję typu komórkowego; a geny w odpowiednich kategoriach funkcjonalnych tylko skromnie przyczyniają się do dziedziczności w większym stopniu niż inne geny. Alternatywą dla hipotezy omnigenicznej jest pogląd, że geny obwodowe działają nie poprzez zmianę genów rdzeniowych, ale poprzez zmianę Stanów komórkowych, takich jak szybkość podziału komórek lub odpowiedź hormonalna.