【bbin宝盈基因检测】功能丧失不耐受概率 (pLI) 评分：概述与应用

在基因组学研究中，功能丧失不耐受概率（pLI）评分是一个重要的工具，用于衡量某一基因突变对人类个体可能产生的致病性影响。pLI评分主要用于评估基因在遭受功能丧失突变（如截短突变、插入/缺失突变等）后是否能耐受这种改变，或者这种突变是否会导致显著的疾病。通常来说，功能丧失不耐受评分较高的基因更容易与某些人类疾病相关，而功能丧失不耐受评分较低的基因则可能在遭遇功能丧失突变时对个体健康产生较少影响。

随着基因组学和生物信息学的快速开展，越来越多的研究集中在如何有效预测基因突变的致病性以及突变对个体的健康可能带来的风险。pLI评分作为一种基因功能丧失耐受性分析工具，已经成为表型预测、疾病基因识别、个性化医疗等领域的重要组成部分。

一、pLI评分的背景与开展

pLI评分最初是由**ExAC（Exome Aggregation Consortium）和gnomAD（Genome Aggregation Database）**等大规模基因组数据库提出的。ExAC和gnomAD数据库包含了来自不同群体的大量基因组数据，给予了一个综合的视角来观察基因如何在不同人群中表现出不同的变异模式。

1.1 功能丧失突变与基因功能

功能丧失突变是指那些导致基因产物（通常是蛋白质）失去其正常功能的突变。这些突变可以顺利获得不同的方式发生，包括：

• 框移突变（Frameshift Mutation）：插入或缺失的碱基导致阅读框的改变，从而影响蛋白质的合成。

• 截断突变（Nonsense Mutation）：导致产生早期终止密码子，从而产生较短的蛋白质。

• 错义突变（Missense Mutation）：替换单一碱基，改变一个氨基酸的编码，可能影响蛋白质功能。

这些突变常常会导致严重的疾病，特别是那些涉及必需生物学功能的基因。

1.2 ExAC和gnomAD数据库

ExAC数据库是一个包含超过6万个个体外显子组数据的大型数据库，主要用于给予基因变异的频率信息，并用于评估基因变异对人类健康的影响。gnomAD则是ExAC的继承者，包含了更多的样本量和更多的变异数据，致力于顺利获得分析不同群体的基因组变异来提高对基因功能和疾病的理解。

在这些数据库的支持下，pLI评分的计算得到了可行性和广泛应用。顺利获得将基因的变异频率、基因功能等信息与疾病表型数据结合，研究人员可以预测哪些基因不耐受功能丧失突变，从而帮助识别与疾病相关的基因。

二、pLI评分的定义与计算

pLI评分是基于对基因在不同群体中的变异频率的分析来计算的。具体而言，pLI评分反映了某一基因突变无法耐受的概率，通常用于预测某个基因是否容易顺利获得功能丧失突变引起致病效应。

2.1 pLI评分的计算方法

pLI评分的计算基于以下几个因素：

• 基因突变的频率：某一基因突变的频率越低，表示该基因对功能丧失的耐受性较差，pLI评分通常较高。

• 基因功能的重要性：对于那些具有关键生物学功能的基因，即使突变的频率较低，它们的pLI评分也可能较高。

• 群体多样性和样本量：不同人群在同一基因上的变异情况有所不同，因此对于具有不同群体遗传信息的数据库（如ExAC和gnomAD），可以为每个基因给予具体的pLI评分。

pLI评分是顺利获得分析基因组数据来估计某个基因的功能丧失突变是否容易导致致病性结果。如果基因突变的频率非常低，说明大多数个体无法承受这种变异，通常表示该基因的pLI评分较高。

2.2 pLI评分的解释

• pLI评分接近0：表示基因对功能丧失突变具有较高的耐受性。这类基因通常可以承受一定数量的功能丧失突变，而不会显著影响个体的健康。

• pLI评分接近1：表示基因对功能丧失突变的耐受性较低，这类基因通常无法承受功能丧失突变，突变常常会引发严重的疾病或表型。

pLI评分通常是顺利获得数学模型结合大规模数据分析得出的，基于这种评分，研究人员能够快速评估哪些基因可能与疾病相关，哪些基因的突变在群体中相对容易发生。

三、pLI评分的应用

pLI评分在基因组学研究和临床医学中具有广泛的应用。以下是几个主要的应用领域：

3.1 在疾病基因识别中的作用

pLI评分为疾病基因的识别给予了一个重要的标准。在进行疾病关联研究时，科学家可以利用pLI评分来识别那些突变可能导致疾病的基因。特别是在研究那些遗传性疾病或稀有疾病时，pLI评分可以帮助定位疾病相关基因。

例如，在 致病性基因突变的研究中，pLI评分较高的基因通常是那些对功能丧失突变不耐受的基因，突变后可能会引起疾病，如 遗传性视网膜病变、囊性纤维化、先天性心脏病等。因此，pLI评分高的基因常常是疾病相关的优先筛查目标。

3.2 评估遗传多样性

pLI评分还可用于评估不同群体中的基因变异多样性。对于某些基因，即使其具有较高的pLI评分，在不同人群中的突变频率也可能有所不同。顺利获得对不同群体数据的整合，pLI评分有助于解释人类基因组中不同区域的变异如何影响健康和疾病。

3.3 个性化医疗与精准治疗

在个性化医疗领域，pLI评分有助于为个体给予定制化的治疗方案。例如，在 癌症治疗 中，某些与功能丧失突变相关的基因可能会影响患者对某些药物的反应。顺利获得基因检测结合pLI评分，可以选择适合患者基因型的药物治疗方案，最大化疗效并减少副作用。

3.4 罕见病的研究

罕见病通常涉及到非常低频的遗传变异，pLI评分为研究人员识别这些罕见病的致病基因给予了一个重要工具。顺利获得聚焦于pLI评分较高的基因，研究人员能够更加高效地筛选出可能的致病突变，进而找到新的治疗目标。

四、pLI评分的局限性与挑战

尽管pLI评分在基因组学和临床医学中具有广泛的应用前景，但也存在一些局限性：

4.1 数据来源的限制

pLI评分依赖于数据库中的基因组变异数据，尤其是ExAC和gnomAD等大规模数据库。然而，这些数据库中的数据主要来自欧洲血统的个体，对于其他种族或人群的代表性较弱。因此，pLI评分在不同种族背景下的准确性可能存在差异。

4.2 功能丧失突变的多样性

功能丧失突变的影响往往是多样化的，某些基因可能对部分突变较为耐受，而对其他突变则不耐受。pLI评分通常无法对每种具体的功能丧失突变进行深入评估，因此可能会存在一些误差。

4.3 基因与表型的复杂关系

基因突变与表型之间的关系是复杂的，很多表型可能受多种基因、环境因素以及基因与环境交互作用的影响。pLI评分虽然可以评估基因突变的致病性风险，但它不能完全解释基因如何与环境因素交互作用以及这些交互作用如何影响健康。

五、结论

功能丧失不耐受概率（pLI）评分作为一种基因突变致病性预测工具，在基因组学、遗传学、疾病研究和个性化医疗中扮演着越来越重要的角色。顺利获得计算pLI评分，研究人员能够更好地识别与疾病相关的基因，为早期诊断、治疗方案的制定以及疾病预防给予重要信息。然而，pLI评分仍存在一些局限性，需要结合其他生物学信息进行综合评估，以更好地有助于疾病研究和精准医疗的开展。