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在美國的超級英雄中，有不少讓我們耳熟能詳的角色，例如蝙蝠俠、蜘蛛俠、金剛狼等等，可你們知道嗎，在這些英雄中，竟有不少是基因變異而來。

例如風靡世界的蜘蛛俠，他本名彼得 · 帕克 ，是住在美國 紐約皇後區的一名普通高中生，由于被一隻受過放射性 感染的蜘蛛 咬傷，身體發生了基因變異因此獲得了蜘蛛一樣的超能力 ，後自制了蛛網發射器 ，化身蜘蛛俠打擊黑惡勢力，默默守衛城市的安甯。

綠巨人浩克，在一次試驗中，為了保護一名同事，布魯斯暴露在緻命的伽馬射線之下，布魯斯基因突變，從此之後，每當情緒激動時，布魯斯就會失去自我意識，變身成為綠巨人，并且同時具有超強的破壞力和抗拒意志。

基因變異在我們的眼中開始充滿了神秘性，讓一些普通人擁有了超凡的力量，那麼随着科學的發展，我們能否也能将科幻變成現實，成為蜘蛛俠、綠巨人一般的人物呢？

這個問題，很快哥倫比亞大學的研究人員發現了一些關于基因變異的奧秘。他們找到了一個長期困惑生物學者的重要謎團背後的分子機理，那些攜帶相同基因突變的個體，竟然不會産生相似的結果。有的能夠緻病，有的卻保持正常，即使緻病，輕重程度也有區别。這個現象緻病變異對不同攜帶者的影響嚴重程度不同。研究者們将其命名為可變的外顯率。

研究者在全基因組水平，将改善的外顯率與具體疾病聯系了起來，他們進行了外顯率的修改研究，其中調節基因活性的遺傳變異修正了蛋白質編碼基因變異導緻的疾病風險，認為外顯率的修改研究對預測諸如癌症和自閉症譜系障礙等重大疾病的嚴重程度具裡程碑式的意義。

通過科學家不斷地深入研究，發現個人疾病風險可能由其調控和編碼突變共同決定，單獨的一種無法決定走向 。過去的大多數研究都集中在尋找編碼變異或調節變異，或者潛在影響疾病的常見變異。

哥倫比亞大學系統生物學系助理教授Tuuli Lappalainen博士認為，隻有将兩個領域的數據合并成一個明确的假設，研究才能更加深入。

對預測疾病的嚴重程度最大的困難就在于可變外顯率，即使對具有強遺傳關聯的疾病也是如此。科研者初步預測，基因活化調節在改變該基因編碼突變中同樣重要。

研究人員對迄今為止有關遺傳變異影響基因表達的最大數據集GTEx（基因型-組織表達）項目進行了分析，目的是評估沒有嚴重遺傳疾病人群的調節和編碼變異之間的相互作用。他們發現一種被稱為單倍型的調節和編碼變異富集組合可通過減少疾病發展相關編碼變異外顯率起到預防疾病的作用。

科學家猜測對于普通人群來說，根據時間變遷，自然選擇也是可以從基因組中去除有害基因變異，研究人員又分析了來自美國國立衛生研究院的癌症基因組圖譜和來自2600個自閉症患兒家庭的遺傳樣本永久儲存庫Simons Simplex Collection （SSC），其中患兒的自閉症譜系障礙不受父母和其兄弟姐妹影響。

在癌症和自閉症患者中，他們分别找到了預測癌症和自閉症譜系障礙相關的編碼變異外顯率增加的單倍型富集。

基于以上的發現，研究人員設計了基于CRISPR/Cas9基因編輯技術，測試已知疾病相關編碼變異與可變外顯子假說的實驗：他們選擇Birt-Hogg-Dubé綜合征（一種可增加某些類型腫瘤風險的罕見遺傳病）編碼變異，編輯攜帶不同調節變異單倍型細胞的單核苷酸多态性（SNP），證實了調節變異确實可以改變編碼緻病性變異的效果與數據分析沒有出入。

研究者預期在未來能夠更好地預測個體是否可能通過整合調節和編碼變異發展出疾病，應該充分考慮到這一點，并且調控變異需要和編碼變異一起分析，特别是嚴重疾病的遺傳學研究中，這樣會使得編碼突變相關疾病的更為準确。

研究解釋了基因變異的不具備普遍性，即使在同樣的條件下，也無法保證達到近似的變異的效果，這就回應了開頭時候的一個問題，即使你與彼得帕克被同一隻蜘蛛咬中一口，你也很難變成蜘蛛俠二号，不過在未來生物科技發展中，或許這種基因突變可以達到可控的程度，這實在是讓人期待！

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