研究发现,被忽视的基因突变可能在自闭症谱系障碍中扮演重要角色

DNA
DNA的双螺旋结构的描述。它的四个编码单位(A、T、C、G)用颜色分别编码为粉色、橙色、紫色和黄色。信贷:NHGRI

根据UC San Diego的计算机科学与工程系和医学院助理教授的研究LED,某些DNA地区,在某些DNA地区发生的突变可能在自闭症谱系障碍中发挥重要作用。这项研究,已发表在自然该研究报告的作者之一是加州大学洛杉矶分校人类遗传学教授柯克·洛穆勒(Kirk Lohmueller),并强调了这些尚未得到充分研究的突变对疾病的影响。

“很少有研究人员真正研究这些重复的区域,因为它们通常是非编码的——它们不制造蛋白质;它们的功能不明确;而且很难分析,”Gymrek说。“然而,我的实验室发现这些串联重复序列可以影响以及罹患自闭症等特定疾病的可能性。”

在这篇论文中,该实验室研究了大约1600个“四胞胎”家庭,包括母亲、父亲、一个神经正常的孩子和一个患有自闭症的孩子。确切地说,他们在寻找,这些症状会出现在孩子身上,但不会出现在父母身上。这项分析是由加州大学圣地亚哥分校的研究生、第一作者伊莲娜·米特拉(Ileena Mitra)领导的在每个孩子身上串联重复,不管他们是否患有自闭症。

平均而言,ASD儿童中存在更多的突变,虽然这种增长在统计学上具有显著意义,但也相对温和。然而,利用加州大学圣地亚哥分校生物工程本科学生兼第二作者邦妮·黄开发的一种新的算法工具,研究人员发现,在ASD儿童中发现了预计在进化上最有害的串联重复突变。

“在我们的在美国,ASD儿童和神经正常儿童的突变数量之比约为1.03,也就是略高于1,”Gymrek说。“然而,在我们使用邦妮的工具后,我们发现相对风险增加了约2.5倍。与对照组相比,自闭症儿童有更严重的突变。”

发现如此多以前未发现的串联重复突变意义重大,因为它与每个孩子身上通常发现的点突变(构成DNA的A、C、G、T碱基的单一改变)的数量相匹配。

这项研究还提供了大量关于影响这些新生突变的许多因素的信息。例如,年纪大的父亲有更多重复突变,很可能是因为精子在人的一生中不断分裂和积累突变。然而,来自母亲的重复重复长度的变化往往更大,尽管原因尚不清楚。

“来自父亲的突变倾向于正负一个拷贝,”Gymrek说。“然而,来自母亲的突变通常是正负两个或更多副本,所以当它们来自母亲时,我们会看到更戏剧性的事件。”

这种方法突出了一些已经与ASD相关的基因,以及实验室正在探索的新的候选基因。

“我们想了解更多关于这些新的ASD基因的作用,”Gymrek说。“这很令人兴奋,因为与点突变相比,重复序列有更多的变异。我们可以从基因组上的一个位置学到很多东西。”


进一步探索

突变与与复杂性状相关的基因表达有关

更多信息:从头串联重复突变模式及其在自闭症中的作用,自然(2021)。DOI: 10.1038 / s41586 - 020 - 03078 - 7,www.nature.com/articles/s41586 - 020 - 03078 - 7
期刊信息: 自然

引用研究发现被忽视的突变可能在自闭症谱系障碍中发挥重要作用(2021年1月13日
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