环境化学污染之下的遗传学如何变化?

为什么个体对相同的环境有不同的反应呢?近日,美国北卡罗来纳州立大学和俄勒冈州立大学的科学家们准确地找到了相同环境化学污染条件下斑马鱼(模式动物)不同的遗传学变化。这项研究成果将对鉴别解释不同化学敏感性的遗传学因素带来启示。相关研究成果于近日发表于Environ Health Perspect期刊上。

“我们相信,个体遗传与环境的相互影响将是回答诸如‘为什么一些药物对一些人有效但对另一些人却无效?’‘为什么污染对人们的影响不同?’等问题的关键。”这项研究的通信作者北卡罗莱纳州的生物学副教授David Reif说:“我们想解决两个相关问题:我们接触到的数万种化学污染中,是否有一些会引起不同的敏感性?以及是否会有遗传学因素可以解释这种敏感性差异?”

来自美国北卡罗来纳州立大学和俄勒冈州立大学的团队分析了高通量筛选的数据来研究不同个体间接触化学污染后的差异性模式,换句话说,他们寻找了能引起个体不同反应的化学物质。最终,他们将潜在化学物质的范围从数千个缩小到了一个——阿维菌素。斑马鱼对这种常用的抗寄生虫药物的敏感性不同。

在一系列的试验中,研究人员着眼于阿维菌素对斑马鱼早期发育阶段的影响。之后,他们比较了受影响(异常发育的)的斑马鱼和未受影响(发育正常或者说“健康的”)的斑马鱼,发现了这与基因Sox7存在关联,该基因控制着脊椎动物体内的身体形态。受到阿维菌素影响的斑马鱼的Sox7基因有轻微的变异,此外,在针对性的后续试验中,这些斑马鱼的Sox7基因的表达水平下降了。

“这项研究是一个起点,以证实个体对环境中化学物质的反应可能因基因图谱不同而不同。”Reif说:“我们使用的高通量筛选方法可以快速地梳理出“暴露组”(我们所接触到的化学物质),并寻找基因和环境暴露之间的关系,而不是局限于预先选定的候选暴露。该工作对精准医学、疾病预防和理解不同社区的风险差异具有一定的影响。”

编译:Sky 审稿:阿淼

责编:南熙