Nat Genet：科学家开发出能揭示跳跃基因影响人类疾病风险的新型工具

移动遗传元件（MEs，Mobile genetic elements）是递归产生结构突变（SVs，structural variants）的可遗传突变体，ME突变体（MEVs）难以在统计遗传学中进行基因分型和整合，这或许就模糊了其对基因组多样化和性状的影响。近日，一篇发表在国际杂志Nature Genetics上题为“Mobile element variation contributes to population-specific genome diversification, gene regulation and disease risk”的研究报告中，来自日本理化学研究所等机构的科学家们开发出了一种新型工具，其或能快速准确地分析移动遗传元件（通常被称为跳跃基因）的突变，这或许有望阐明这些突变体在疾病发生过程中扮演的关键角色。

大多数基因都会停留在基因组中，但仅有少数基因能四处跳跃并将自身插入到不同的位置，作为可移动的元件，这些DNA片段能通过“复制和粘贴”的机制来四处移动；可移动元件突变体能加速物种种群的基因组分化，其会引起多种人类疾病。研究者Shohei Kojima解释道，据估计，不到一半的人类基因组都来自可移动的元件，但由于突变的积累，绝大多数的基因已经失去了移动性，仅有一小部分能够移动并可能会引起疾病。尽管其非常重要，但目前研究人员并未对其进行很好地研究，主要是由于用于分析它们的方法精准度较低。

科学家开发出能揭示跳跃基因影响人类疾病风险的新型工具。

图片来源：Nature Genetics (2023). DOI:10.1038/s41588-023-01390-2

目前尚没有较好的算法来对MEVs进行分型，这或许就是在群体水平上对其进行研究的一个障碍，MEVs在统计遗传学上常常会被忽略，因为其需要精确的基因分型，统计遗传学旨在利用群体规模的遗传数据来检测疾病发生的遗传基础。如今研究人员开发了一种快速技术来准确对MEVs进行基因分型，这种方法的核心在于算法，其适合于短读全基因组测序数据的统计模型，为了实现较高的准确性，这一算法利用了多个证据来源。

为了证明这项技术的潜力，研究人员将其应用于来自大约3000名非日本人群以及5000名日本人的遗传数据，比较研究后，研究人员揭示了不同人群的关键差异，他们发现，包括日本人在内的东亚人要比南亚人和欧洲人机体中存在更多的LINE-1和SVA突变，这或许完全出户研究人员的意料，或许能够解释一些东亚人群机体的特定疾病风险。随后研究人员确定了一种特殊的MEV或许是瘢痕瘤（keloid）发生的风险因素，瘢痕瘤是一种以异常疤痕形成为主要特征的人类疾病，识别出特殊的风险因素或许有望帮助研究人员开发出新型个体化疗法，比如在手术之前对患者进行MEV的检测，从而来评估其瘢痕瘤形成的风险。

研究者表示，MEVs主要参与了疾病风险和基因调节过程中，也会导致人群之间的差异，MEV是一把双刃剑，其既会驱动人类进化，偶尔也会诱发人类疾病，本文研究利用群体规模的统计遗传学就支持了这一概念。目前研究人员计划将这一工具应用于罕见的MEVs和体细胞中的MEVs，综上，本文研究结果表明，MEVs或许是人类分化和疾病风险的特殊驱动因素。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Shohei Kojima,Satoshi Koyama, Mirei Ka,et al. Mobile element variation contributes to population-specific genome diversification, gene regulation and disease risk, Nature Genetics (2023). DOI:10.1038/s41588-023-01390-2