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遺傳自父親與母親之基因有不對稱表現
作者：褚志斌博士　現職：芝加哥大學博士後研究員
文章來源：Nature
發佈時間：96.11.28


依據自然(Nature)雜誌報導，有關遺傳自父母基因的表現，可能比教科書所教授的更複雜。人體每個細胞內都有23對染色體，染色體兩兩成對。同一對染色體，一條來自父親的遺傳，一條來自母親的遺傳，每一條染色體上則有數十至數百個不同的基因。過去科學家認為，絕大多數的基因，如果有表現，就是同一對染色體上的同一組的基因一起表現，不然就是同一組基因一起不表現。只有極少數的情況，一組基因中只有一個基因表現。例如女性有兩個X染色體，但是其中一個X染色體會被凍結活性，避免X染色體上基因調控的產物過量表現。專門辨識某種疾病的免疫細胞為了增加其專一性，也會凍結該組免疫球蛋白基因中的一個。還有在胚胎發育過程中，部分基因也會被凍結其中之一。

然而，哈佛大學醫學院(Harvard Medical School, Harvard University) Andrew Chess教授的團隊，日前在科學(Science)雜誌上發表論文表示，這種同組基因不對稱表現(monoallelic expression of autosomes )的現象，比過去大家以為的還要頻繁(Gimelbrant A et al., Science. 2007;318:1136-1140)。研究者利用基因晶片(gene chip)分析來自相同細胞的數以百萬計的培養皿培養(cell culture)的免疫細胞，分辨3939個基因產生的傳訊者核醣核酸(messenger RNA、mRNA)究竟是來自父親遺傳的基因？來自母親遺傳的基因？還是父母親遺傳的基因都有轉錄成mRNA？結果他們發現有371個基因只表現來自父親或母親其中之一的基因，而非同組基因中的兩個都表現。基因高達9%的比率只表現一組中的一個，比過去認為的比率要高很多。而基因是如何選擇要表現來自父親還是來自母親的基因，則機制還未完全明白。但是即便是用基因完全相同的無數個細胞做研究，這371個基因中，某些基因在部分細胞中表現遺傳自父系的基因，在其它細胞則表現來自母系的基因，顯示這些基因是隨機表現父母遺傳基因中的任一個。依照這個研究顯示，即使是同卵雙胞胎完全相同的基因，因為某些基因可能隨機表現同組基因中的任何一個基因，因此雙胞胎也可能會有不完全相同的表徵。研究者利用捐贈者提供的少數胎盤和白血球細胞分析部分基因，也獲得相同的結果，顯示某些遺傳自父母親的基因表現並不對稱的現象並非只有實驗室培養的細胞或是免疫細胞才有的現象，而是普遍存在的現象。

這種表現的不對稱性，可能提供生物另一個調控基因的機制，也會影響到疾病的發生。例如人類APP基因的表現量愈高，則較有可能較早罹患阿茲海默症(Alzheimer’s disease)。Chess的團隊發現，只表現一個APP基因的細胞，產生的APP mRNA，比同時表現兩條染色體上兩個APP基因的細胞產生的APP mRNA的量少一半。Chess的團隊目前正利用相同的基因晶片技術，分析剩餘的20,000組人類基因，以便研究是否相同比例的基因也有這種不對稱表現的模式。此外，團隊的研究者也正努力研究細胞是何時以及如何只表現一組基因中的一個卻能將另一個基因凍結。

http://stn.nsc.gov.tw/view_detail.asp?doc_uid=0961128003