如何避免遗传突变带来的影响？待在遗传舒适区域

  有机体的表型往往是通过环境因子和遗传组成相互作用来塑造的，近日，一项发表于国际杂志PLoS Genetics上的研究报告中，来自维也纳兽医大学（Veterinarmedizinische Universitat Wien）的研究者表明，在特殊的温度下果蝇可以生存在一种“遗传舒适区域”中，尽管在不同果蝇中存在一定的遗传差别，但两个分离的果蝇在温度处于18度时就会进行类似的基因表达模式，这种现象在人类社会中被描述为“发育稳态”（canalization），其可以帮助有机体在面对遗传和环境压力时保持继续生长并且直至发育稳定为止。

  有机体中DNA编码的信息并不足以确定基因的表达谱，实际上在表观遗传学被发现之前研究者们都知道这样的道理，而表观遗传学，即通过对DNA的外部修饰来开启/关闭基因的表达，这种修饰并不改变DNA的序列，但却可以影响基因的表达；然而研究者们并不清楚在有机体面临突变和环境压力时发育稳态如何保持机体稳健成长，如果有机体在其发育期间经历了环境或遗传干扰，比如极端的生存环境或遗传突变，那么发育稳态就会有效中和这些干扰，使得有机体发育保持稳定状态来降低干扰对发育的影响。

  研究者Christian Schlotterer教授表示，我们在果蝇中研究了发育稳态发生的机制，我们对两种遗传学上截然不同的果蝇（来自俄勒冈和撒马尔罕）进行了研究，让其处于不同温度下（13度、18度、23度和29度）来分析果蝇机体针对不同温度变化而产生的基因突变，结果显示，这两种果蝇在18度时出现了同源性的基因表达谱，不管果蝇来自俄勒冈还是撒马尔罕，其基因表达几乎不能进行区分。

  因此研究者就将果蝇的“遗传舒适区域”锁定为18度下，随着果蝇所处环境渐渐偏离舒适区域，移动到温度较高或者较低的环境中，其基因表达就会发生明显改变。发育稳态的效应最早是在1942年被提出来的，研究者表示，如果有机体可以可以沿着发育稳态的方式发育，那么突变就会被积累而不被表达，一旦有机体离开发育稳态的范围，隐藏的遗传突变就会被表达出来从而变得可见，这种效应就是“脱发育稳态效应”。

  研究者Greg Gibson指出，许多疾病比如糖尿病、哮喘、抑郁症及心血管疾病都是遗传“脱发育稳态效应”（decanalization）所造成的，而我们揭示了迁移、饮食、吸烟、心理压力如何引发压力介导的脱发育稳态效应从而引发人类机体复杂疾病的发生。单一的遗传信息并不能够决定是否我们健康或者不健康，这是由于环境因子及机体的遗传改变相互作用来决定的。（转化医学网360zhyx.com）

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Temperature Stress Mediates Decanalization and Dominance of Gene Expression in Drosophila melanogaster.
PLOS Genetics DOI:10.1371/journal.pgen.1004883
Jun Chen, Viola Nolte, Christian Schlötterer.
The information encoded in the DNA of an organism is not sufficient to determine the expression pattern of genes. This fact has been known even before the discovery of epigenetics, which refers to external modifications to the DNA that turn genes "on" or "off." These modifications do not change the DNA sequence, but instead, they affect how genes are expressed. Another, less known mechanism called canalization keeps organisms robust despite genetic mutations and environmental stressors. If an organism experiences environmental or genetic perturbations during its development, such as extreme living conditions or genetic mutations, canalization acts as a way of buffering these disturbances. The organism remains stable and can continue to develop without recognizable changes.