基因多态性
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症和乳糜微粒、VLDL堆积,但其胆固醇水平较低,可能由于LDL 形成受阻, 以及LDL 受体上调,清除胆固醇能力增强所致。
来自不同国家、不同人群的大量研究发现,在血脂正常的人群中,不同
apoE 表型者血浆TC、LDL2C水平高低依次为: E4PE4 > E4PE3 > E3PE3 >E3PE2 > E2PE2。可见apoE 表型对血胆固醇水平有着明显的影响,而这种
话,应针对不同的基因型制订不同的膳食供给量标准。另外,在进行补钙膳 食干预时也应考虑不同基因型的影响,以便确定哪些基因型人群在补钙过 程中会获得最大益处,而哪些基因型人群获益不大、甚至一点效果也没有, 以便有针对性地补钙;而对补钙效果不明显的那些基因型人群,则应采取其 它的食物或药物干预,而不是一味盲补钙。
不同种族不同人群的MTHFR3种基因多态性的分布频率不同:白人中
亚洲人群的TPT基因型约占12%,CPT基因型大于50%;美籍非洲人群TPT基
因发生率较低,而欧洲白人变异很大。一般认为不同种族不同人群的 TPT基因型所占比例范围为8%～18%(也有认为是5%～15%),可见这种易 出现叶酸缺乏的人群所占的比例还是相当大的,应引起高度重视。
一项针对72 位老年人的18 个月的研究发现,所有9 个BB 基因型 老年人的骨密度均降低,而所有26 个bb 基因型老年人的骨密度均未改 变,而且上述这两种情况均与钙的摄入量无关;另外37人的基因型为Bb ,这些人的骨密度变化随着钙摄入量的不同而不同。
பைடு நூலகம்因此,认为bb 基因型是高骨密度基因型,BB 基因型是低骨密度基
VDR3种基因型在不同种族人群中的不同分布可说明不同种族人群钙吸
收、骨密度及骨质疏松发生不同的原因;同时即使在同一个种族,VDR 3 种
基因型在人群中也有不同的分布,这可说明个体之间在钙吸收、骨密度及 骨质疏松发生存在差异的原因。因此针对不同的国家、不同的种族及不同
的个体,在制订钙的推荐摄入量时应考虑不同基因型的影响。如有可能的
四、营养基因组学和营养蛋白质组学
在医学发展的长河中,几乎没有哪一个领域能像临床营养这样取得如 此巨大和有价值的进展。随着分子生物学、细胞分子学及细胞内传导系统 的研究,我们对营养素、激素、细胞因子、炎症介质对细胞代谢的作用,以 及细胞代谢的调控有了更深入的认识。20 世纪90 年代,人类基因组测序 草图的完成,生命科学从此进入了后基因组时代。因此,人们也十分关注后 基因组时代现代科学如何影响营养支持的研究及营养支持研究如何发展。 1.基因组学与蛋白质组学 1953年,DNA双螺旋结构的发现标志分子生物学开始。1961年,DNA中碱 基对序列转录基因密码的破译成功,标志着基因时代的到来。以人类基因 组“工作框架图”完成为标志,生命科学已进入了后基因组时代。生命科 学研究的重心已从揭示生命的所有遗传信息,转移到在分子整体水平对功 能的研究上,从而产生了功能基因组学。但是,基因仅是遗传信息的携带者, 而生命功能的真正执行者是蛋白质,仅仅从基因的角度来研究是远远不够 的。人类基因组测序草图显示,人类共有30万～35万个基因,而与蛋白质合 成有关的基因只占基因组的2%。基因组学由于自身的局限性,它不能回答 诸如蛋白质的表达水平和表达时间、翻译后修饰以及蛋白质之间或与其他 生物分子的相互作用等问题。后基因组时代生命科学的中心任务就是阐明 基因组所表达的真正执行生命活动的全部蛋白质的表达规律和生物功能, 由此产生了一门新兴学科—蛋白质组学,与基因组学共同承担起从整体水 平解析生命现象的重任。
影响不受环境和其它遗传背景的干扰。
近年来,世界范围内大样本人群调查发现,apoE 基因型的分布在欧美 白人中以E3P3为常见,其次为E3P4 ;亚洲蒙古人也以E3P3为常见,其次为
E2P3 ;我国汉族apoE 基因型分布与亚洲蒙古人相似,而维吾尔族与白人相
似。 了解不同种族、不同人群的apoE 基因型分布,有利于针对不同基因型 人群采取不同的低脂肪或低胆固醇膳食干预计划,尤其发现apoE 4 携带者 将有助于通过膳食预防和控制心脑血管疾病发病率。
大量研究证实,血同型半胱氨酸浓度增加可增加一些疾病的发病危 险性:在胎儿期可致神经管缺陷,在儿童期可致严重的心理发育迟缓;成 年时期血浆同型半胱氨酸的少量增高(>15mmolPL)被认为是心血管疾病 的一个独立危险因素,包括明显增加心肌梗塞、卒中、外周血管疾病和 静脉栓塞的危险性。 对携带有CPC、CPT 和TPT 基因型的不同人群血中叶酸和同型半胱 氨酸水平进行比较,发现携带CPC 基因型者血中叶酸水平最高,同型半胱 氨酸水平最低;携带CPT 基因型者血中叶酸水平较高,同型半胱氨酸水平 较高;携带TPT 基因型者血中叶酸水平最低,同型半胱氨酸水平最高。 叶酸摄入不足只对携带有TPT 基因型人群的影响较大,使血中同型 半胱氨酸水平升高,而对携带有CPC 和CPT基因型者影响不大(杂合表型 与野生表型很接近) ,而补充大剂量叶酸时可迅速使血浆中同型半胱氨 酸水平恢复正常,其机制为高叶酸状态可增加不耐热基因型MTHFR (ValVal型THFR)的热稳定性,从而增加了该酶活性。因此,为使TPT 基因型人 群的同型半胱氨酸代谢正常,应比一般人群摄入更多的叶酸。
因型,这两种基因型的骨密度对钙摄入量变化反应不大,甚至与钙摄入 量无关;而携带有Bb 基因型者骨密度与钙的摄入量呈剂量2反应关系。
VDR的3种不同基因型在不同国家、甚至同一国家的不同种族之间的基
因频率分布是不同的。例如日本人群中bb 基因型约占75 % ,而BB 基因
型所占比例较低;白人中bb基因型约占33 % ,而Bb基因型约占50 %。
有研究报道,人群中LDL 胆固醇水平总变异的16%可能与apoE等位基因
变异有关。携带有apoE 等位基因(除apoE3P3外) 的人群容易出现高总胆 固醇(TC)、高LDL 胆固醇(LDL2C) 和Ⅲ型高脂蛋白血症的倾向, 如apoE 4
携带者易出现高胆固醇血症, 而apoE2携带者则容易出现Ⅲ型高脂蛋白血
目前所制订的叶酸推荐摄入量(RNI)是针对一般人群并是在假设这
些人群是正常的情况下制订的,而没有考虑TPT 突变纯合型这部分个体
的特殊需要,因此为避免叶酸缺乏造成的危害,对这部分特殊人群应制 订更高的叶酸供给量。
三、载脂蛋白基因多态性对血脂代谢的影响
载脂蛋白是结合血脂并运输到机体各组织进行代谢和利用的蛋白质。 大量研究发现载脂蛋白基因发生突变,形成不同等位基因型多态性,并进一步 形成不同表型的载脂蛋白,可影响血脂代谢和利用,从而影响高脂血症、动脉 粥样硬化及心脑血管疾病的发病率。以载脂蛋白E(apoE)基因为例介绍。 apoE可与乳糜微粒、乳糜微粒残余物、VLDL、LDL和HDL等结合形成脂 蛋白,并可调控这些脂蛋白与特异受体(apoE受体或apoB、E受体)相结合,以 便被代谢或利用,因此在调节血脂和脂蛋白代谢方面起着非常重要的作用。 人类的apoE基因位于第19号染色体长臂,由于某一碱基可被另外两种碱基替 代(发生在两个不同位点),因而出现3种等位基因,使人群中有6种不同的基因 型:3种纯合子(E2PE2、E3PE3、E4PE4);3种杂合子(E2P4,E2P3,E3P4)。相应 人群有6种apoE表型。一般情况下人群中以apoE3基因所占比例最多,约占 78%(其中apoE3P3占50%以上,apoE3P4、E3P2约占20%左右),apoE4约占14%, apoE2约占7%。因此,一般认为apoE3是野生型,而apoE4、apoE2是变异型。 由于apoE不同表型与受体的结合活性不同及自身在体内的代谢速率存在 明显差异,以及apoE不同表型还可影响肠道对胆固醇的吸收率,因此apoE 不 同表型可影响血脂水平及心脑血管疾病的发病率。
二、亚甲基四氢叶酸还原酶基因多态性对叶酸需要量的影响
按照目前叶酸的推荐的每日摄入量(RDI,美国标准) ,既使某一人群 叶酸的供给量达到这一标准,仍有部分个体发生叶酸缺乏症状,其原因是 叶酸代谢发生了障碍。
亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)催化生物性可逆的还原反应,将 5,102亚甲基四氢叶酸还原为52甲基四氢叶酸,同时脱去一个甲基供体给 同型半胱氨酸,从而合成蛋氨酸。目前研究发现,MTHFR基因第677位的碱 基发生了由C→T的突变,产生了该基因的3 种等位基因多态性,即CPC、 CPT 和TPT3种基因型;同时由C→T的突变造成了该基因所编码的MTHFR 中的氨基酸也发生了突变,即由Ala(丙氨酸)→Val(缬氨酸),由此可产生 该酶的3个相应表型,即Ala-Ala(野生型)、Ala-Val(杂合型)、ValVal(突变纯合型)。上述这种突变增加了酶的热不稳定性,使其不能与 MTHFR 反应中的辅酶(FAD) 结合,而使该酶活性降低(3 种酶表型的活性 由高到低依次为Ala-Ala>Ala-Val>Val-Val) ,致使同型半胱氨酸向蛋氨 酸的转化发生障碍,导致同型半胱氨酸在血中和尿中浓度增加。
一、维生素D受体基因多态性对钙吸收及骨密度的影响
影响骨质疏松发生的因素很多,包括年龄、性别、不同生理状态(妇 女绝经前后) 、机体营养状况(特别是钙摄入水平) 、生活方式(饮酒、吸 烟、运动) 等。但这些环境因素无法解释同一国家内和不同国家间骨质疏 松的发生存在广泛差异的原因;另一方面家族遗传性、双胞胎配对及不同 种族之间的比较研究,均说明骨质疏松的发生还存在遗传因素的影响。其 中由于维生素D 受体(VDR) 基因多态性对钙吸收及骨密度均有影响,因此 有可能是影响骨质疏松发生的遗传因素之一。 VDR基因由于碱基突变,形成了3种基因型,即bb基因型、BB基因型和 Bb基因型。一项研究发现,携带有BB基因型的绝经期妇女,在摄入低钙膳食 时,其钙吸收量要比携带有bb基因型的绝经期妇女明显减少;另一项研究发 现,当每日钙摄入量在300mg(低)至1500mg(高) 之间变化时,bb 基因型个 体始终比BB基因型个体的钙吸收率高。因此认为bb 基因型是钙吸收率高 基因型,而BB基因型是钙吸收率低基因型,这种基因型不能适应低钙膳食摄 入的情况。目前钙的推荐供给量(RDA)为800～1200mgPd,当RDA为00mgPd 时,BB基因型人群将有相当部分的个体不能摄入足够的钙并将出现钙缺乏 现象。因此针对BB 基因型人群,钙的RDA 要适当高一些。
第六章
基因多态性对营养素吸收、代
谢和利用的影响
DNA结构在不同种类的生物体内存在很大差异,正是这种差异导致了生物 物种的多样性和不同生物之间形态学特征和生物学特征的巨大差异。而同种 生物不同个体之间,DNA 结构虽然具有很大的同源性,但也存在差异,正是这种 差异导致了同种生物不同个体之间在形态学特征和生物学特征方面也存在一 定的差异。 DNA结构差异包括DNA序列差异和DNA序列长度差异,这种差异多数发生在 不编码蛋白质的区域及没有重要调节功能的区域,少数发生在蛋白质编码区及 调节基因表达区域。DNA结构的差异实质是DNA序列的某些碱基发生了突变。 在1%～50%的人群中,平均每200～300核苷酸就有一个碱基发生了突变(或变 异),可见个体之间DNA结构存在很大变异。但由于突变多数发生在非基因序列, 因此多数突变得不到表达,不会产生任何后果;而发生在基因序列的突变,有些 则是正常突变,是有益的,有些是有害的,甚至是致死的,有些是条件有害的。 当某些碱基突变在人群中的发生率不足1%时,称为罕见的遗传变异;当某些碱 基突变(产生两种或两种以上变异的现象) 在人群中的发生率超过1%～2%时, 就称为基因多态性(gene polymorphism)或遗传多态性。 当碱基突变发生在基因序列时,一个基因可产生一种以上不同的形式(又称 一个基因的不同基因型),且在人群中的发生率超过1% ,这种情况称为基因多 态性。人类大约存在30%的基因多态性,也就是说有30%的基因发生了突变,而 大约有70%的基因可能没有发生突变,这就是人类个体之间在许多方面很相似 但又有差别的原因。因此,基因多态性决定了个体之间的差异。如果基因多态 性存在于与营养有关的基因之中,就会导致不同个体对营养素吸收、代谢和利 用存在很大差异,并最终导致个体对营养素需要量的不同。
来自不同国家、不同人群的大量研究发现,在血脂正常的人群中,不同
apoE 表型者血浆TC、LDL2C水平高低依次为: E4PE4 > E4PE3 > E3PE3 >E3PE2 > E2PE2。可见apoE 表型对血胆固醇水平有着明显的影响,而这种
话,应针对不同的基因型制订不同的膳食供给量标准。另外,在进行补钙膳 食干预时也应考虑不同基因型的影响,以便确定哪些基因型人群在补钙过 程中会获得最大益处,而哪些基因型人群获益不大、甚至一点效果也没有, 以便有针对性地补钙;而对补钙效果不明显的那些基因型人群,则应采取其 它的食物或药物干预,而不是一味盲补钙。
不同种族不同人群的MTHFR3种基因多态性的分布频率不同:白人中
亚洲人群的TPT基因型约占12%,CPT基因型大于50%;美籍非洲人群TPT基
因发生率较低,而欧洲白人变异很大。一般认为不同种族不同人群的 TPT基因型所占比例范围为8%～18%(也有认为是5%～15%),可见这种易 出现叶酸缺乏的人群所占的比例还是相当大的,应引起高度重视。
一项针对72 位老年人的18 个月的研究发现,所有9 个BB 基因型 老年人的骨密度均降低,而所有26 个bb 基因型老年人的骨密度均未改 变,而且上述这两种情况均与钙的摄入量无关;另外37人的基因型为Bb ,这些人的骨密度变化随着钙摄入量的不同而不同。
பைடு நூலகம்因此,认为bb 基因型是高骨密度基因型,BB 基因型是低骨密度基
VDR3种基因型在不同种族人群中的不同分布可说明不同种族人群钙吸
收、骨密度及骨质疏松发生不同的原因;同时即使在同一个种族,VDR 3 种
基因型在人群中也有不同的分布,这可说明个体之间在钙吸收、骨密度及 骨质疏松发生存在差异的原因。因此针对不同的国家、不同的种族及不同
的个体,在制订钙的推荐摄入量时应考虑不同基因型的影响。如有可能的
四、营养基因组学和营养蛋白质组学
在医学发展的长河中,几乎没有哪一个领域能像临床营养这样取得如 此巨大和有价值的进展。随着分子生物学、细胞分子学及细胞内传导系统 的研究,我们对营养素、激素、细胞因子、炎症介质对细胞代谢的作用,以 及细胞代谢的调控有了更深入的认识。20 世纪90 年代,人类基因组测序 草图的完成,生命科学从此进入了后基因组时代。因此,人们也十分关注后 基因组时代现代科学如何影响营养支持的研究及营养支持研究如何发展。 1.基因组学与蛋白质组学 1953年,DNA双螺旋结构的发现标志分子生物学开始。1961年,DNA中碱 基对序列转录基因密码的破译成功,标志着基因时代的到来。以人类基因 组“工作框架图”完成为标志,生命科学已进入了后基因组时代。生命科 学研究的重心已从揭示生命的所有遗传信息,转移到在分子整体水平对功 能的研究上,从而产生了功能基因组学。但是,基因仅是遗传信息的携带者, 而生命功能的真正执行者是蛋白质,仅仅从基因的角度来研究是远远不够 的。人类基因组测序草图显示,人类共有30万～35万个基因,而与蛋白质合 成有关的基因只占基因组的2%。基因组学由于自身的局限性,它不能回答 诸如蛋白质的表达水平和表达时间、翻译后修饰以及蛋白质之间或与其他 生物分子的相互作用等问题。后基因组时代生命科学的中心任务就是阐明 基因组所表达的真正执行生命活动的全部蛋白质的表达规律和生物功能, 由此产生了一门新兴学科—蛋白质组学,与基因组学共同承担起从整体水 平解析生命现象的重任。
影响不受环境和其它遗传背景的干扰。
近年来,世界范围内大样本人群调查发现,apoE 基因型的分布在欧美 白人中以E3P3为常见,其次为E3P4 ;亚洲蒙古人也以E3P3为常见,其次为
E2P3 ;我国汉族apoE 基因型分布与亚洲蒙古人相似,而维吾尔族与白人相
似。 了解不同种族、不同人群的apoE 基因型分布,有利于针对不同基因型 人群采取不同的低脂肪或低胆固醇膳食干预计划,尤其发现apoE 4 携带者 将有助于通过膳食预防和控制心脑血管疾病发病率。
大量研究证实,血同型半胱氨酸浓度增加可增加一些疾病的发病危 险性:在胎儿期可致神经管缺陷,在儿童期可致严重的心理发育迟缓;成 年时期血浆同型半胱氨酸的少量增高(>15mmolPL)被认为是心血管疾病 的一个独立危险因素,包括明显增加心肌梗塞、卒中、外周血管疾病和 静脉栓塞的危险性。 对携带有CPC、CPT 和TPT 基因型的不同人群血中叶酸和同型半胱 氨酸水平进行比较,发现携带CPC 基因型者血中叶酸水平最高,同型半胱 氨酸水平最低;携带CPT 基因型者血中叶酸水平较高,同型半胱氨酸水平 较高;携带TPT 基因型者血中叶酸水平最低,同型半胱氨酸水平最高。 叶酸摄入不足只对携带有TPT 基因型人群的影响较大,使血中同型 半胱氨酸水平升高,而对携带有CPC 和CPT基因型者影响不大(杂合表型 与野生表型很接近) ,而补充大剂量叶酸时可迅速使血浆中同型半胱氨 酸水平恢复正常,其机制为高叶酸状态可增加不耐热基因型MTHFR (ValVal型THFR)的热稳定性,从而增加了该酶活性。因此,为使TPT 基因型人 群的同型半胱氨酸代谢正常,应比一般人群摄入更多的叶酸。
因型,这两种基因型的骨密度对钙摄入量变化反应不大,甚至与钙摄入 量无关;而携带有Bb 基因型者骨密度与钙的摄入量呈剂量2反应关系。
VDR的3种不同基因型在不同国家、甚至同一国家的不同种族之间的基
因频率分布是不同的。例如日本人群中bb 基因型约占75 % ,而BB 基因
型所占比例较低;白人中bb基因型约占33 % ,而Bb基因型约占50 %。
有研究报道,人群中LDL 胆固醇水平总变异的16%可能与apoE等位基因
变异有关。携带有apoE 等位基因(除apoE3P3外) 的人群容易出现高总胆 固醇(TC)、高LDL 胆固醇(LDL2C) 和Ⅲ型高脂蛋白血症的倾向, 如apoE 4
携带者易出现高胆固醇血症, 而apoE2携带者则容易出现Ⅲ型高脂蛋白血
目前所制订的叶酸推荐摄入量(RNI)是针对一般人群并是在假设这
些人群是正常的情况下制订的,而没有考虑TPT 突变纯合型这部分个体
的特殊需要,因此为避免叶酸缺乏造成的危害,对这部分特殊人群应制 订更高的叶酸供给量。
三、载脂蛋白基因多态性对血脂代谢的影响
载脂蛋白是结合血脂并运输到机体各组织进行代谢和利用的蛋白质。 大量研究发现载脂蛋白基因发生突变,形成不同等位基因型多态性,并进一步 形成不同表型的载脂蛋白,可影响血脂代谢和利用,从而影响高脂血症、动脉 粥样硬化及心脑血管疾病的发病率。以载脂蛋白E(apoE)基因为例介绍。 apoE可与乳糜微粒、乳糜微粒残余物、VLDL、LDL和HDL等结合形成脂 蛋白,并可调控这些脂蛋白与特异受体(apoE受体或apoB、E受体)相结合,以 便被代谢或利用,因此在调节血脂和脂蛋白代谢方面起着非常重要的作用。 人类的apoE基因位于第19号染色体长臂,由于某一碱基可被另外两种碱基替 代(发生在两个不同位点),因而出现3种等位基因,使人群中有6种不同的基因 型:3种纯合子(E2PE2、E3PE3、E4PE4);3种杂合子(E2P4,E2P3,E3P4)。相应 人群有6种apoE表型。一般情况下人群中以apoE3基因所占比例最多,约占 78%(其中apoE3P3占50%以上,apoE3P4、E3P2约占20%左右),apoE4约占14%, apoE2约占7%。因此,一般认为apoE3是野生型,而apoE4、apoE2是变异型。 由于apoE不同表型与受体的结合活性不同及自身在体内的代谢速率存在 明显差异,以及apoE不同表型还可影响肠道对胆固醇的吸收率,因此apoE 不 同表型可影响血脂水平及心脑血管疾病的发病率。
二、亚甲基四氢叶酸还原酶基因多态性对叶酸需要量的影响
按照目前叶酸的推荐的每日摄入量(RDI,美国标准) ,既使某一人群 叶酸的供给量达到这一标准,仍有部分个体发生叶酸缺乏症状,其原因是 叶酸代谢发生了障碍。
亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)催化生物性可逆的还原反应,将 5,102亚甲基四氢叶酸还原为52甲基四氢叶酸,同时脱去一个甲基供体给 同型半胱氨酸,从而合成蛋氨酸。目前研究发现,MTHFR基因第677位的碱 基发生了由C→T的突变,产生了该基因的3 种等位基因多态性,即CPC、 CPT 和TPT3种基因型;同时由C→T的突变造成了该基因所编码的MTHFR 中的氨基酸也发生了突变,即由Ala(丙氨酸)→Val(缬氨酸),由此可产生 该酶的3个相应表型,即Ala-Ala(野生型)、Ala-Val(杂合型)、ValVal(突变纯合型)。上述这种突变增加了酶的热不稳定性,使其不能与 MTHFR 反应中的辅酶(FAD) 结合,而使该酶活性降低(3 种酶表型的活性 由高到低依次为Ala-Ala>Ala-Val>Val-Val) ,致使同型半胱氨酸向蛋氨 酸的转化发生障碍,导致同型半胱氨酸在血中和尿中浓度增加。
一、维生素D受体基因多态性对钙吸收及骨密度的影响
影响骨质疏松发生的因素很多,包括年龄、性别、不同生理状态(妇 女绝经前后) 、机体营养状况(特别是钙摄入水平) 、生活方式(饮酒、吸 烟、运动) 等。但这些环境因素无法解释同一国家内和不同国家间骨质疏 松的发生存在广泛差异的原因;另一方面家族遗传性、双胞胎配对及不同 种族之间的比较研究,均说明骨质疏松的发生还存在遗传因素的影响。其 中由于维生素D 受体(VDR) 基因多态性对钙吸收及骨密度均有影响,因此 有可能是影响骨质疏松发生的遗传因素之一。 VDR基因由于碱基突变,形成了3种基因型,即bb基因型、BB基因型和 Bb基因型。一项研究发现,携带有BB基因型的绝经期妇女,在摄入低钙膳食 时,其钙吸收量要比携带有bb基因型的绝经期妇女明显减少;另一项研究发 现,当每日钙摄入量在300mg(低)至1500mg(高) 之间变化时,bb 基因型个 体始终比BB基因型个体的钙吸收率高。因此认为bb 基因型是钙吸收率高 基因型,而BB基因型是钙吸收率低基因型,这种基因型不能适应低钙膳食摄 入的情况。目前钙的推荐供给量(RDA)为800～1200mgPd,当RDA为00mgPd 时,BB基因型人群将有相当部分的个体不能摄入足够的钙并将出现钙缺乏 现象。因此针对BB 基因型人群,钙的RDA 要适当高一些。
第六章
基因多态性对营养素吸收、代
谢和利用的影响
DNA结构在不同种类的生物体内存在很大差异,正是这种差异导致了生物 物种的多样性和不同生物之间形态学特征和生物学特征的巨大差异。而同种 生物不同个体之间,DNA 结构虽然具有很大的同源性,但也存在差异,正是这种 差异导致了同种生物不同个体之间在形态学特征和生物学特征方面也存在一 定的差异。 DNA结构差异包括DNA序列差异和DNA序列长度差异,这种差异多数发生在 不编码蛋白质的区域及没有重要调节功能的区域,少数发生在蛋白质编码区及 调节基因表达区域。DNA结构的差异实质是DNA序列的某些碱基发生了突变。 在1%～50%的人群中,平均每200～300核苷酸就有一个碱基发生了突变(或变 异),可见个体之间DNA结构存在很大变异。但由于突变多数发生在非基因序列, 因此多数突变得不到表达,不会产生任何后果;而发生在基因序列的突变,有些 则是正常突变,是有益的,有些是有害的,甚至是致死的,有些是条件有害的。 当某些碱基突变在人群中的发生率不足1%时,称为罕见的遗传变异;当某些碱 基突变(产生两种或两种以上变异的现象) 在人群中的发生率超过1%～2%时, 就称为基因多态性(gene polymorphism)或遗传多态性。 当碱基突变发生在基因序列时,一个基因可产生一种以上不同的形式(又称 一个基因的不同基因型),且在人群中的发生率超过1% ,这种情况称为基因多 态性。人类大约存在30%的基因多态性,也就是说有30%的基因发生了突变,而 大约有70%的基因可能没有发生突变,这就是人类个体之间在许多方面很相似 但又有差别的原因。因此,基因多态性决定了个体之间的差异。如果基因多态 性存在于与营养有关的基因之中,就会导致不同个体对营养素吸收、代谢和利 用存在很大差异,并最终导致个体对营养素需要量的不同。