Nature：破解遗传性缺失之谜

尽管无数科研人员在经年累月地进行研究，但人们还是未能找到许多人类疾病和特征背后的遗传因素，例如身高等家族特征和二型糖尿病患病风险。这一现象被称为“遗传性缺失”（missing heritability）。

然而，普林斯顿大学的研究人员发现，至少对于酵母来说“遗传性缺失”可能并不存在，文章发表在Nature杂志上，第一作者是普林斯顿的研究生Joshua Bloom。他们将酵母作为研究遗传性缺失的模型，并由此提出人类中的遗传性缺失现象可能只是受到研究工具的限制，用对了研究方法就可以避免这个问题。

“我们不认为这其中存在着根本性的障碍，”普林斯顿大学基因组学教授Leonid Kruglyak说。“相反，只要使用正确的方法，我们就能够在人类中检测到上述遗传性。”

父母遗传给后代的基因，不仅决定了后代的眼睛颜色也决定了他的患病风险。举例来说，人类基因组中许多位点的DNA突变都对身高有所影响。人们已经发现了约180个与身高相关的突变位点，这些突变共同影响着人的高矮程度。不过，这些突变的影响只占身高遗传性的13%。

对于二型糖尿病来说也是如此：人们已经发现了约40个与患病风险有关的突变位点，但这些影响只占总体遗传性的10%。揭开二型糖尿病、Crohn病和精神分裂症中遗传性缺失的奥秘，将有助于及时采取相应的预防和治疗措施。

在这项新研究中，研究人员通过测序检测了酵母的DNA突变，并将这些突变与亲本遗传下来的特性进行比对。研究显示，酵母中的DNA突变几乎代表了所有的遗传特性，说明酵母中基本不存在遗传性缺失现象。

研究人员采用了两种酵母，一个是实验室常用酵母，一个是酿酒酵母。酵母通常进行无性繁殖，但在特定条件下当食物匮乏时，酵母也可以通过交配产生后代，此时两个亲本分别将一半遗传物质传给后代。

研究人员先测序了两个酵母亲本的基因组，然后对其1008个后代进行了DNA突变检测。酵母亲本遗传给后代的是，在各种条件下的生存能力。因此，研究人员测试了酵母亲本和后代在多种环境下的生存能力，包括不同温度、酸性、养分、抗生素、金属化合物和咖啡因等药物。他们在此基础上分析DNA突变遗传与酵母生长能力的关系，发现这些DNA突变几乎决定了后代的所有适应性。

尽管研究在酵母中获得了成功，但寻找人类中缺失的遗传性更为复杂，Kruglyak说。全基因组关联分析GWAS是目前研究疾病相关DNA突变的主要手段，这一技术难以检测基因间相互作用和环境因素（如营养），但这些因素都可能对遗传性产生影响。此外，一些影响大的罕见基因也可能在GWAS研究中被忽略。

研究人员向人们展示，正确的研究方法可以找到缺失的遗传性，这正是该研究的价值所在。Kruglyak认为，与其像现在这样在大量人群中进行GWAS研究，还不如主要针对大型家族进行分析。大型家族研究的优势在于，家族成员共有的基因突变更为普遍，也就更容易检测到。不过这样检测到的基因突变，可能在人群中并不常见。