生物学家创造“工具箱”来理解复杂的遗传特征

　　最近，美国国立卫生研究院(NIH)授予密苏里大学(University of Missouri)的伊丽莎白·金(Elizabeth King)一项为期五年、价值190万美元的资助，以扩大她的实验室的研究，重点是利用果蝇模型进行实验生物学研究。该项目的目标是建立一个围绕复杂性状或特征的知识库，比如果蝇的飞行性能和耐力，这些性状或特征是由许多因素(包括多种基因和环境)之间的相互联系决定的。金说，这项研究将有助于解决在这一研究领域发现的科学知识差距。

　　

   

   

图片:生物科学系副教授伊丽莎白·金在密苏里大学的实验室里检查一群果蝇的食物来源。

资料来源:Pate McCuien/密苏里大学

伊丽莎白·金是密苏里大学生物科学系的副教授，她一生都对自然世界和生命的多样性充满好奇，在这种好奇心的驱使下，她找到了灵感，把她的成长岁月花在了学习科学上——在这个过程中，她发现了自己对生物学的热情。这个基础促使她继续从事从生物学角度更好地理解遗传特征的职业。

最近，美国国立卫生研究院(NIH)授予金一项为期五年、190万美元的资助，以扩大她的实验室的研究，重点是利用果蝇模型进行实验生物学研究。该项目的目标是建立一个围绕复杂性状或特征的知识库，比如果蝇的飞行性能和耐力，这些性状或特征是由许多因素(包括多种基因和环境)之间的相互联系决定的。金说，这项研究将有助于解决在这一研究领域发现的科学知识差距。

“科学还没有完全解决复杂特征的‘复杂’部分，这给我们对这些特征的遗传基础的理解留下了重大的知识空白，”金说。“我们的工作通过明确关注多个高阶特征和共同塑造它们的亚表型之间的相互联系来拥抱这种复杂性。总的来说，这项研究将提供关于基因组如何与生理学联系起来，从而产生影响整个生命周期健康的一系列相互关联的特征的概括经验。”

虽然金的研究主要集中在基础科学知识上，但她希望在这个为期五年的项目中收集到的数据有一天能被其他研究人类遗传学的科学家应用。例如，研究的一个方面将侧重于性状等级，或性状如何被组织成不同的组，称为表型和亚表型。她说，人类的许多特征都是以类似的方式组织起来的。

“例如，一个人患心脏病的风险是由许多不同水平的不同表型和亚表型的组合造成的，”金说。“因此，通过这个项目，我们正在研究果蝇中以类似方式构建的特征，例如飞行表现，并在基因型到表型图谱中剖析遗传学，看看我们是否能得出一些关于这些特征的一般教训，因为它们太复杂了，我们还没有真正弄清楚它们。”对于为什么会出现这种情况，我们已经提出了假设，我们希望利用果蝇模型的力量来解决这个问题。”

用果蝇作为模型来理解生命多样性的一般原则，也与理解性状在人类中的作用高度相关。

“就像我们对待其他物种一样，果蝇和人类有着共同的祖先，”金说。“在很多情况下，一旦我们弄清楚了基因的功能，我们就可以将这种特征与人类的类似特征联系起来。据估计，果蝇基因组中约75%的基因与人类中发现的疾病相关基因有关。”

这项名为“Genome evolution across complex trait hierarchies”的拨款由美国国立卫生研究院资助。

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