你无法控制自己的身高,但 12,000 个基因变异可能可以

你无法控制自己的身高,但 12,000 个基因变异可能可以

你几乎无法决定自己会长多高。身高取决于基因的变异——基因数量众多。2020 年的研究发现,10,000 个基因可能可以解释人类身高的差异。现在,同样的统计遗传学家与国际 GIANT 联盟合作,研究身高的更多遗传联系。

根据周三发表在《自然》杂志上的报告,在迄今为止最大规模的全基因组身高关联研究中,研究人员更新了计算方法,增加了 2,111 个影响身高的基因变异。与欧洲血统的人相比,大约 40% 的身高差异可以用已识别的基因来解释。

凯斯西储大学医学院遗传学和基因组科学副教授丽贝卡·达拉 (Rebecca Darrah) 表示,人们普遍误以为某些特征(例如身高、智力或眼睛颜色)有一两个“主基因”决定最终结果,但实际上,数千个遗传变量与环境相互作用,决定了这些特征。达拉说:“这项引人入胜的研究表明,实际上有超过 12,000 种不同的遗传变异会影响欧洲人群的身高,而对于体重等更复杂的特征,可能影响的基因变异远不止这些。”

论文作者指出,身高是研究的一个很好的模型特征。伦敦玛丽女王大学计算生物学高级讲师、这项研究的共同第一作者埃里尼·马鲁里 (Eirini Marouli) 表示,身高很容易测量——成年人的身高不会像体重或智商那样随时间而变化——而且它具有很高的遗传性,这意味着你的父母更有可能将影响身高的基因遗传给你。然而,基因并不是身高的唯一预测因素。环境因素,如缺乏膳食蛋白质、接触某些传染病和运动,也会与基因相互作用并影响一个人的整体成长。

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在 GIANT 联盟的帮助下,该团队将样本量从最初的 70 万人扩大到 410 万人,现在则从 281 项研究扩大到 540 万人。与之前仅对欧洲血统个体的基因组进行采样的基因研究不同,这项研究包括了超过一百万名东亚、西班牙裔、非洲和南亚血统的参与者(尽管大多数结果来自欧洲血统的人)。

基于 500 万个 DNA 样本,该研究发现了 12,111 个单核苷酸多态性 (SNP),即 DNA 序列中的单个碱基替换,可以解释身高差异,约占基因组长度的 21%。

人类遗传物质不仅仅由基因本身组成。大多数已发现的影响身高的遗传变异存在于基因之外的 7,209 个不重叠片段中。这些包括调节基因表达方式的蛋白质。由于这些“可能与更细微的变化有关”,Darrah 说,这可以解释为什么大多数人以及研究中的每个人都有正常范围内的身高。然而,她说,这些区域的基因突变等剧烈变化可能会导致过度生长或侏儒症等遗传疾病。

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在 2020 年的研究之前,对双胞胎的研究表明,基因可以解释大约 60% 到 80% 的身高差异。该研究的作者预测,遗传变异可能会影响 50% 的身高差异。事实上,这 12,111 个基因解释了 40% 的欧洲血统人士的身高差异。然而,对于非欧洲血统的人来说,已识别的基因只能解释 10% 到 20% 的身高差异。

伦敦大学学院遗传流行病学教授卡罗琳·库肯贝克 (Karoline Kuchenbaecker) 在《自然》杂志发表的一篇社论中指出,尽管这项研究的样本量巨大,但非欧洲人群的地理多样性仍然不足。例如,虽然这项研究有非洲裔人群的数据,但只有 0.4% 的参与者实际上来自非洲大陆。库肯贝克认为,由于一个人的环境会影响基因,因此这项研究很可能没有捕捉到非洲的多样性。

Marouli 同意,未来的工作需要更好地捕捉非欧洲人群的祖先多样性。“增加非欧洲血统的个体数量对于提高预测准确性至关重要,并可能有助于找到特定群体独有的遗传变异,”她说。从基因组层面了解身高可以让临床医生有能力诊断和治疗导致一个人身高发生巨大变化的遗传疾病。

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