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您要查找的资源可能已被删除，已更改名称或者暂时不可用。天赋基因研究进展
天赋基因，有科学依据吗？ 基于DNA的遗传／基因组学检测的应用日益广泛。针对疾病检测，大众已经不陌生。 近年来，面向普通消费者的所谓天赋基因检测也悄然兴起'...
天赋基因，有科学依据吗？ 基于DNA的遗传／基因组学检测的应用日益广泛。针对疾病检测，大众已经不陌生。 近年来，面向普通消费者的所谓天赋基因检测也悄然兴起。比如，某项儿童天赋基因检测，声称能够区分30余项遗传特征，包括智力、记忆力、情商等，并帮助父母发现孩子的潜在天赋，预测孩子是否擅长从事某项活动如运动、美术等。 这些基因与某项能力的相关性是否有科学依据？又是否适用于某项天赋的鉴定与预测？对于这些问题，如果您对遗传／基因组的基本规律和学科进展有一定了解，相信您和笔者一样心中已有***。 不过，为了力求更加科学严谨的回答这些问题，笔者还是花了些功夫进行查询，并将所了解的信息分享如下，不准确之处还望读者指正。 在这些天赋基因检测中，目前开展最多是的运动基因检测。其中两个最常检测的基因分别是ACTN3基因的R577X多态性，以及 ACE基因的I/D多态性。这两个基因的多态性与运动能力研究目前开展的相对较多。 “速度基因”ACTN3 R577X变异 ACTN3基因编码一种名为 α-辅肌动蛋白3（ACTN-3）的蛋白质。这个蛋白是骨骼肌II型快肌纤维的重要成分，与肌肉爆发力有关，因此ACTN3基因有时也被称为“速度基因”。 ACTN3基因编码第577位氨基酸的序列中包含一个多态性位点，可以导致其编码的精氨酸（R）被终止密码子（X）所替代，而不能生成有正常生物学功能的蛋白质。我们体内的每个基因都有两份拷贝，分别遗传自父母。如果ACTN3基因的两个拷贝都是X型，即X/X基因型，则个体无法生成有效的ACTN3蛋白。在短跑等力量型运动的选手中，R/R基因型比例更高，而耐力运动选手则多为X/X。 但需要注意的是，目前关于ACTN3基因型与运动成绩关联性的研究基本都来自运动员群体，普通人群中并未发现这种关联性。 健康人中有相当比例的人为X/X型，体内缺乏有功能的ACTN3蛋白，但并不影响健康和生活，不过，快肌纤维功能将受影响，某些需要爆发力的运动如短跑、跳远和举重等，成绩也许会受到影响。研究发现，奥林匹克水平的运动员通常至少有一个有效拷贝。但也有例外：2007年的一篇论文报道了西班牙一名男性跳远选手为ACTN3 X/X型，该运动员曾参加过两次奥运会跳远比赛（个人最好成绩8.26米），同时也是一名优秀的短跑选手。 ACE基因I/D多态性与耐力运动 ACE基因的插入／缺失多态性（英文用I/D表示），很可能是首个被报道与运动相关的遗传标记。英国学者发现在登山运动员中，I型等位基因与耐力有关，相关研究于1998年发表在《自然》杂志上。 ACE基因编码血管紧张素-1转换酶，后者参与血压调控。ACE等位基因插入型（I型）中存在一段长度为287个碱基的插入片段，而缺失型（D）则不存在。ACE基因型分为D/D型、I/D型与I/I型。目前研究显示，I/I基因型与耐力有关，而D/D型则与力量表现有关。至于ACE基因究竟如何影响运动耐力，这方面尚有争议。但是，也一些研究显示出不同结果。比如，在肯尼亚运动员中，ACE基因型与卓越运动成绩并无相关性，这可能与族群间的遗传背景以及地域环境等因素有关。
运动天赋基因检测的科学性如何？ 尽管这些基因在不同群体中的相关性还需要进一步明确，目前大量研究显示ACTN3 与ACE基因的多态性与运动能力的确存在相关性：ACEI/I基因型与体能相关，特别是耐力方面；而ACTN3R/R基因型与速度及力量相关。证明的方法就是运动员群体中某种基因型的比例高于普通人。 然而，这种相关性并不等同于因果关系。现阶段，仅凭一两个基因的多态性并不足以预测一个人的运动天赋与能力，尤其是对儿童，需要特别谨慎。 一方面，人类运动能力由多基因决定，除运动系统外，还与神经、循环、呼吸系统等有密切关系，综合了各方面的能力。文献报道的与运动能力相关的遗传标记超过200个（一些基因有多个遗传位点标记）。2015年的一份报道显示，至少120个遗传标记与卓越运动能力有关，包括77个耐力相关标记以及43个力量相关标记，前文介绍的ACE与ACTN3 都在其中。但是，也有少数遗传标记在不同的研究中无法重现结果，这意味着它们和运动能力的相关性可能是假阳性。 另一方面，已经发现的相关基因对运动能力的贡献十分有限。以ACTN3为例，R/R型的人成为卓越运动员的可能性相比其他基因型仅增加20%。对于短跑运动，ACTN3基因型只能能解释个体差异的2-3%，实际上大多数研究显示这个数值不到1%。 对于这些已经具备一定科学基础的基因型别，如果我们想了解自身基因情况，就像了解身高、体重、祖源等信息一样，当然是可以的。事实上，笔者认为这也是个人的权利，但是前提需要我们对这些基因型的意义、局限性有充分的认知。也正如身高体重一样，这些基因型信息仅仅是一个指标，还不足以对运动天赋进行鉴定与预测。在13亿人口中，ACTN3 R/R基因型的人预计有3～4亿，但只有极少的人能够成为卓越运动员。除了基因信息，常规的生理和人体工程学指标，甚至心理方面，还有很多可以借鉴的指标，特别是竞技体育。对于高水平运动员，动作协调能力和神经反应类型也很重要。 随着研究积累、特别是基因组、蛋白质组、代谢组等新型工具应用于运动医学研究，运动相关基因的数目无疑还将增长。例如，华大基因高原医学团队通过外显子技术，发现EPAS1基因对于青藏高原世居藏族人群高原适应有重要作用，这一成果发表于2010年的《科学》杂志上。由于EPAS1基因与缺氧及血红蛋白生成密切相关，也应当属于运动相关基因。
其它天赋遗传研究情况 相比人类运动能力相关的遗传学研究，其他能力相关的基因研究目前开展的还十分有限。笔者查询到人类的数学运算能力、音乐能力也与遗传有关。 例如，一项国际合作研究报道，脑源性神经营养因子(BDNF)与儿茶酚胺氧位甲基转移酶(COMT)的不同基因型，与数学运算能力显著相关。芬兰等国家的研究则显示，内耳发育、听觉信号感知与处理、认知与记忆、发声及语言发育等相关的基因，与音乐能力有关。 基因组手段已经开始用于这些能力的遗传学研究，未来将会揭示更多信息。但是，在这一天到来之前，所谓通过几个基因的检测就能预测天赋的说法，缺乏强有力的科学依据。
致谢：本文写作得到了北京体育大学体育医院汪毅博士、华大运动团队杜玉涛博士的帮助，在此表示衷心感谢！ 敬请关注徐医生健康小站，大医精诚，防病于未然，普及医学知识，传递科学理念！ 点击标题下方&大医精诚&关注！或搜索公众号：med2you；或长按下方二维码自动识别关注：
大医精诚还发布了产生RAN干扰RANi 的方法 - 实验交流 - 生物秀
标题: 产生RAN干扰RANi 的方法
摘要: [产生RAN干扰RANi 的方法] 4
产生RANi 的方法产生RANi 的方法主要有体外合成和体内合成siRNA 法。将siRNA 导入细胞的方法又分为微量注射法、电穿孔法、浸泡法、工程菌喂养法、转基因法和病毒感染法等。Harborth 等设计体外合成21nt siRNA 的方法是：在基因库中寻找靶向基因的mRNA 序列， 关键词:[启动子 细胞 转染 质粒 发夹]……
产生RANi 的方法
产生RANi 的方法主要有体外合成和体内合成siRNA 法。将siRNA 导入细胞的方法又分为微量注射法、电穿孔法、浸泡法、工程菌喂养法、转基因法和病毒感染法等。
Harborth 等设计体外合成21nt siRNA 的方法是：在基因库中寻找靶向基因的mRNA 序列，并从起始密码后的第75 位碱基开始寻找AA + N19 + UU 序列或AA + N19 序列，其中N19 为任意19nt 的mRNA核苷酸序列；然后设计选定序列中的G+ C 的比例为30 %--70 %；对确定的序列用Blast 搜寻EST基因库，确定所靶向的基因是唯一的；设计21 个反义RNA 序列，并用SiACE2RNAi 方法合成两条RNA 链，在其两链的3’末端最后2 个核苷酸设计合成dTdT序列，以减少细胞内降解。他们用体外合成的21 个核苷酸组成的siRNA 分别转染人和大鼠细胞株，作用于NumA 等16 个基因，使这些基因的表达均受到明显的抑制。
1998 年，Fire 等用微量注射法将体外合成的dsRNA 注射到线虫体内,观察到dsRNA 可以从注射处的细胞扩散到体内其他细胞，并且RNAi 效应可以遗传至下一代,在子代仍抑制靶向基因的表达。并且给幼虫喂食可表达双链RNA 的细菌，或将幼虫浸泡在含有dsRNA 的溶液中，也能观察到特异的突变表型。
由于RNA 易于被RNA 酶***，而且不论是合成还是化学合成dsRNA，成本均较高且费时，这在一定程度上限制了RNAi 技术的应用。在细胞内合成siRNA 诱导RNAi 的技术，大大削减了实验成本，增加了实验的可操作性。
Miyagishi等建立了U6 启动子驱动的体内siR2NA 合成方法，成功地抑制了靶基因在哺乳动物(mammalian)(mammalian)(mammalian)细胞中的表达。他们设计构建了两个U6 启动子分别引导19nt 的siRNA 的正义链和反义链的合成，两段RNA 在细胞内退火连接成为双链RNA。Sui 等也构建了U6 启动子控制的siRNA 表达质粒，不同的是siRNA 模板为回文结构。在U6 启动子下游依次是siRNA 21nt 编码序列、6nt 的间隔序列、反向的siRNA21nt 编码序列及由5 个T 寡核苷酸尾组成的转录终止序列。这个质粒诱导合成的RNA 为发夹样双链结构。发夹样双链结构的RNA 比由正义链和反义链在细胞内退火后合成的dsRNA 似乎更能有效地抑制靶基因的表达。Brummelkamp等构建了pSU2PER 质粒载体,应用了聚合酶ⅢH12RNA 基因启动子起始RNA 的合成。通过模板设计，使体内合成的siRNA 呈发夹样结构，并且能修饰3’端形成两个尿苷酸的突出结构，与化学合成的siRNA 结构相类似。为了使RNAi 技术成为可以控制的诱导基因沉默的方法，Miyagishi 等还建立了四环素调节的U6 启动子系统,通过控制U6 启动子就可以指令RNAi 在特定的时间发生作用。并且经克隆筛选,拥有细胞内siRNA 表达系统的细胞株可以长久保存并随时复苏使用。此外，一些在动物发育过程中起关键作用的基因，如果在DNA 水平采用基因敲除或突变进行可遗传的修饰，则可能会过早地导致基因沉默，产生致死表型，使研究无法继续进行。dsRNA 的表达受特异启动子的控制，可以有目的地在特定的时间启动RNAi 。控制RNAi 在发育阶段开始启动，可以研究发育早期的关键基因在发育后期的功能。
尽管质粒介导的RNAi 有上述众多优点， 但DNA 的转染多以瞬间表达为主，最长也不过几天。并且在某些种类的细胞,转染率很低，即使在同种细胞中，转染率也大不相同。为此，逆转录病毒和腺相关病毒等也被用做载体。其原理是类似的，都是携带启动子和DNA 模板，在细胞内指导合成siRNA。所不同的是病毒载体介导的siRNA 合成更快速、一致和稳定，即使在某些非分化、原代培养的细胞中，转染率也能达到100 %。
Eric 等先将指导发夹样结构siRNA 合成的寡核苷酸序列克隆到pBS/ U6 载体，然后将U6 启动子和与靶基因互补的寡核苷酸序列酶解切割下来，用Klenow补平粘性末端后，再插入pMSCVpruo 中。应用这种逆转录病毒载体，他们成功地抑制了一种人类丝氨酸/ 苏氨酸激酶(NDR) 基因的表达。Changxian 等将H1-RNA 启动子序列和编码p53 基因的引物寡核苷酸序列克隆到无启动子序列的运输质粒pShuttle 上，然后将pShuttle253 与pAdEasy-1 重组，得到两个重组腺病毒(adenovirus)(adenovirus)(adenovirus)DNA ，AdH1-53 和AdH1-empty。他们也成功地观察到了AdH1-53 诱导的p53 缺失表型。
噬菌体启动子启动下的转录技术也被应用到产生RNAi 中。Liang等证实组成性细菌噬菌体λ启动子pL 的转录活性提高了2—3 倍。LaCount 等也用细菌噬菌体启动子T7 诱导了绿色荧光蛋白等基因表达沉默。
另外一项新进展是对5’UTR 和3’UTR 调节元件功能的研究。以往在设计dsRNA 的序列时一般均针对靶基因的外显子序列，含有内含子和启动子序列的dsRNA 一般不能产生
RNAi 。但最近发现RNAi 可以作用于5’非翻译区( 5’UTR) 或3’UTR ,引起靶基因的沉默。Doench 等发现在培养的哺乳动物(mammalian)(mammalian)(mammalian)组织中，小干扰RNA 能与靶mRNA 的3’UTR 部分互补序列结合，抑制其表达，这与已证明的内源性编码miRNA 的功能相类似。Eckmann 等发现RNA 结合蛋白FBF 通过与调节元件fem-3 的3’UTR 结合，影响线虫精子的形成，从而决定卵的命运，并抑制决定性别的基因的表达。Yokota 等发现在HCV 基因组中，5’UTR 是一个高度保守区，这使之成为siRNA 理想的靶点。他们设计的siRNA 靶向结合HCV 基因组中的5’UTR ，抑制了病毒蛋白的合成。这些发现使研究人员能够分析包含在5’UTR和3’UTR 内的调节元件的功能。如胚胎的发育过程完全依赖于mRNA 和蛋白质在正确的位置和时间内的表达或表达阻抑。用绿色荧光蛋白标记启动子或感兴趣基因的3’UTR ，也使实时跟踪基因表达和蛋白质形成的位置更加简易，不需要对组织有损伤的组织固定过程和特异性抗体的原位杂交。
14 Harborth J , Elbashir SM, Bechert K, et al. Identification of essential genes in cultured mammalian cells using small interfering RNAs. J Cell Sci , 2001 , 114：
15 Miyagishi M, Taira K. U6 promoter-driven siRNAs with four uridine 3’overhangs efficiently suppress targeted gene expression in mammalian cells. Nat Biotech , 2002 , 19：497～500
16 Brummelkamp TR , Bernards R , Agami R. A system for stable expression of short interfering RNAs in mammalian cells. Science , 2002 , 296：550～553
17 Brummelkamp TR , Bernards R , Agami R. Stable suppression of tumorigenicity by virus
mediated RNA interference. Cancer Cell , ～247
18 Devroe E , Silver PA. Retrovirus-delivered siRNA. BMC Biotechnol , 2002 , 2：15
19 Liang ST, Bipatnath M, Xu YC , et al. Activities of Constitutive Promoters in Escherichia coli. Mol Biol , 1999 , 292：19～37
20 Doench JG, Petersen CP , Sharp PA. siRNAs can function as miRNAs. Genes Dev , 2003 , 17：438～442
21 Eckmann CR , Kraemer B , Wickens M, et al. GLD-3 , a bicaudal-C homolog that inhibits FBF to control germline sex determination in C. elegans. Dev Cell , 2002 , 3：697～710回复谢谢啦，总结不错，值得看下回复楼主，是RNAi吧？:o
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