一个让我百思不得其解的遗传学难题

前几天，和美国宾西法尼亚大学的一位女教授讨论人类遗传学的一些问题。

从线粒体DNA序列改变情况来看，日本人、蒙古人和中国人具有共同祖先，是一群人分化而成。

这让我想到了如何理解遗传差异这个问题。

让我们假定日本人与中国人通婚

假如日本人和中国人之间通婚，他们之间存在的遗传差异会如何影响进化？

  如果任意不相关的日本人和中国人（如何定义？4th  cousin? 这种描述很模糊)之间的两个个体彼此拥有3百万个位点SNP差异（肯定要大于3百万，这个3百万应该是指日本人与日本之间，中国人与中国人之间的SNP差异），即使假定日本人和中国人之间也只是存在3百万SNP差异，假如这样的两个个体“结婚”，生出来的孩子的细胞内，同源染色体之间就拥有3百万以上的SNP差异。

  如果上述SNP位点均没有影响性状，那么就可以期待上述两个人的后代是健康的个体，或者说不表现出任何性状改变，那么“自然选择”没办法选择性状。那么中国人和日本人通婚会更多的是增加了“遗传多样性”，这通常被理解为有利于人种作为“群体”的生存适应。但似乎对于个体而言并不会相应赋予明显的益处。

 如果假定某些SNP可以通过隐性行为影响性状（当两个这样的SNP同时出现在同一等位基因位点），那么两个日本人和中国人男女结婚后，生出不健康的孩子的风险会比日本人与日本人之间结婚，或中国人与中国人之间结婚出现等位基因“纯合”的几率要大大降低。这就有了好处，这也是人们一贯倡导的不能近亲结婚的依据。

 如果SNP呈现显性遗传，那么就会出现明确的可供“选择”的性状，好的性状增加了个体对环境的适应，不良的性状引发健康问题，比如基因疾病。而且有说法是，SNP中有近30%可以不同程度地影响性状，呈现数量上的差异。这种情况现在被理解与“个体差异”有关，这是倡导“个体化医疗”的依据。

 显然人群中不同个体之间的SNP大部分呈现中性（70%的SNP），不影响特定性状，那么这些SNP只体现“遗传多样性”。只是被用于研究个体之间，群体之间遗传相关性，这是用SNP作为遗传标记（Genetic Marker) 的依据。

 SNP是指人群众一个位点的基因碱基改变（包括单个碱基的同类型改变，转换，和不同类型的改变，颠换，插入或缺失，后两者可能引发的遗传风险要大得多,因为有可能影响遗传密码的读码框，造成移码改变）

，人群众大于1%的人发生某一位点的碱基改变者通常被认定为SNP改变，小于1%的人出现的单个碱基的改变，被认定为“突变”，那么，我们上面讨论的SNP多形性问题是指人群中100个人中必然有一个会发生差异，那么1000人，有10人，10000人，有100人....是这样一种水平。

如果1000人中又1人出现了特定位点的碱基改变，那么这样的改变被理解为“基因突变”，通常这个水平的改变会引发健康问题，出现基因性疾病。这是利用SNP标记进行复杂性遗传性疾病基因筛选的依据，通常这个筛选要在整个基因组范围内进行，因此又被称为基因组范围内SNP与某些疾病的相关性筛查（genome wide association screening,GWAS),这是基因组时代复杂遗传性疾病基因筛查的依据。有别于过去单个基因遗传病的系谱分析...

前几天，北京的朋友向我求解一个问题，一位朋友的孩子出现了健康问题，结果基因检查发现孩子和其母亲的基因出现了一个单个碱基的位点改变（转换G到A），由于这样的改变影响了一个氨基酸残基的编码，结果孩子出现了疾病征候。

这位朋友期待再生一个健康的孩子，就问我有没有办法？

我们发现这样的基因改变是属于常染色体显性遗传，因为孩子的母亲在那条染色体上，来自孩子姥姥和老爷的基因呈现“杂合”现象，其母亲并没有出现症状，因此，我们认定这个问题是属于常染色体显性，子女中部分性别，获得这个致病基因的几率为50%。

但有意思的是，其母亲没有发病，这种情况可能归于以下2点：

1、孩子除了携带该突变基因之外，其他染色体上携带其他不同于母亲的差异，可能是(SNP差异），如果这样的差异在某种程度上影响了突变基因所编码的蛋白质的功能（抑制基因），那么就可以造成母女之间的征候差异

2、该基因属于与环境互作的基因，影响基因的穿透性，如果是这种情况，那么就应该属于我们提出的“Metagenetics”参见：《后遗传学》

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=218980&do=blog&id=817760

对于这种情况，我们给出的建议是：如果生2胎，需要做出生前遗传检查，如果是携带相同基因突变的胎儿，应该及时终止妊娠；如果是属于“基因-环境”互作的情况，那么应该注意孩子的饮食和生活方式

就目前的科学发展水平而言，前一个建议比较容易实施。

同时推荐：

潘学峰 著 《基因疾病的分子生物学》化学工业出版社 北京  2004

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