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基因互动网络的革命性发现：这如何帮助揭示复杂疾病的根源？
基因互动网络是揭示生物体中基因间功能互动的重要工具，这些网络能有效地帮助我们理解基因型与表型之间的关系。多数基因并不直接决定特定的表型，反而是多个基因之间的相互作用决定了我们所观察到的表型。在人类中，每个人携带约400万个基因变异和多态性，其中绝大多数无法明确指向特定的表型。这些基因变异的影响通常会互相结合，形成复杂的交互效应，并且每个变异对于量化性状或疾病风险的影响，可能依赖于其他数十个变异的基因型。
基因变异之间的相互作用，加上环境条件，很可能在确定特定基因型所产生的表型方面发挥重要作用。
基因互动网络帮助通过识别基因对之间的这些互动来理解基因的互动，进而阐明基因型如何影响生物体的表型。尽管由于难以单独筛选出只有单一基因变异的对象，无法直接绘制人类的基因互动网络，研究人员仍希望透过了解合适生物体中基因互动网络的特征，为构建人类基因互动网络提供工具。
基因互动的概述
基因互动发生在两个或多个基因之间，其相互作用导致的表型不同于若基因彼此独立时预期的表型。在基因互动网络的上下文中，基因互动被定义为“实验测量的双突变表型与预期的双突变表型之间的差异”。预期的双突变表型是根据单突变效应的组合来预测的，假设这些变异是独立作用的。
常见研究的表型之一是适应度，它测量突变体的相对繁殖率。
强表型通常指适应度低，而弱表型则是适应度接近非突变株的水平。当双突变的表型超出预期时，称为负基因互动，比如所谓的合成致死互动；反之，当双突变的表型低于预期，就称为正基因互动。
基因互动网络的特性
基因互动网络已在多种生物中广泛研究，包括酵母菌、大肠杆菌以及果蝇等。这些研究使得我们对基因互动网络的特性有了深入了解，包括其拓扑结构、基因功能的提供信息和演化保守的特征。研究人员期望通过了解基因互动网络的基本特性，结合其他生物信息（例如蛋白质-蛋白质互动网络），推断人类等生物体的基因互动网络。
基因互动网络的枢纽通常是必需的蛋白质，因此当两个基因互动的邻居集合相似时，可以推断这两个基因的功能是相互关联的。
例如，共享相同合成致死互动的基因往往参与相同的生物途径。此外，基因的互动特征可以帮助创建基因轮廓相似性网络，从中可以识别出同一生物过程中的基因群集，进而预测未被特征化基因的功能。
生物学的意涵
基因互动对于基因型与表型之间的关连具有重要的生物学意义。它们也被提议用来解释所谓的遗传缺口，即许多可遗传表型的遗传来源尚未被发现。基因互动可能会显著减少遗传缺口，增强已知遗传来源的解释能力。
因此，随着对基因互动网络的研究及其在解释复杂疾病根源方面的进展，未来我们是否能解开人类基因内在奥秘，甚至找到新的治疗路径呢？
