長得比別人高?研究指出與罕見遺傳變異顯著相關

作者 | 發布日期 2017 年 02 月 03 日 17:27 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly

在歸納超過 70 萬人的數據後,科學家近期找到了新的 83 種影響人類身高的 DNA 變化。部分罕見的變異甚至能讓人長高 2 公分,具有明顯的作用。另外,研究還發現了幾個過去生物學中未被注意到可能與骨骼生長相關的基因。




為了確切指出哪些頻率很低或罕見的變異能直接改變蛋白質並造成影響,需要強大的統計能力,於是 GIANT(Genetic Investigation of Anthropometric Traits,人體測量學特徵遺傳調查)協會與將近 280 個國際研究團隊合作,並將這份研究發表在《自然期刊》(Nature)上

使用新技術

2014 年,GIANT 協會從 25 萬人當中找出了將近 700 種已知的遺傳變異,靠的是 GWAS(Genome-wide association study,全基因組關聯分析),能快速掃描大型群體的基因組,幫助標記者追蹤特定的症狀。不過 GWAS 善於找到一般遺傳變異,卻不易發現罕見的遺傳變異。目前這類已經識別出的一般遺傳變異,牽動身高不到 1 公厘,且大多位在基因的蛋白質編碼區域外,很難釐清哪些基因實際受到影響。

在最新研究中,科學家使用了另一款 ExomeChip(外顯子組晶片)技術,用來測試將近 20 萬種已知的較稀有遺傳變異,且都會讓蛋白質編碼基因功能產生變化。當這類較稀有的遺傳變異能夠與特定基因直接相關聯,就能幫助找出哪些基因對某種疾病或特徵影響最大。

罕見但有力的線索

從超過 70 萬成年人的 ExomeChip 數據中,研究員找出 51 種低頻變異(在 5% 的人當中)以及 32 種罕見變異(在 0.5% 的人當中)影響成人身高。透過這些新發現,認定了 27.4% 遺傳基因跟身高有關,比以往的研究多出 20%。有 24 種新發現的變異影響身高超過 1 公分,超過常見的一般變異。GIANT 協會主席兼資深研究員 Joel Hirschhorn 表示:「某些特定且更具效果的遺傳變異在群體中其實相對稀少,這模式也和其他多數遺傳研究吻合。」

除了對身高有影響,許多過去未知但與骨骼生長有關的基因也被發現。其中尤以 STC2 基因包含兩個不同的 DNA 變異,對身高變化起著更大作用。雖然這兩個變異相對少見,大約只有 0.1% 的頻率,但只要帶有任一個變異的人,身高平均就會比其他人高 1~2 公分。

透過身高了解複雜的遺傳學

人類的身高受到許多不同的遺傳變異所影響,在各種複雜的遺傳特徵中,身高是最好測量的標準,因此最適合用來釐清遺傳特徵是不同基因交互作用,而非靠單一基因造成的。

從對身高的研究切入,可以幫助遺傳學逐漸描繪出一幅藍圖,排除其他方面的研究障礙,例如糖尿病或心臟病。這項研究能讓科學家經由罕見的變異鎖定重要基因。不過,Joel Hirschhorn 也強調,將來還需要更多的樣本,以幫助理解人類生長與多因素疾病(multifactorial diseases)的生物學與遺傳學基礎。

(首圖來源:Flickr/COMSEVENTHFLT CC BY 2.0) 

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