患有自闭症谱系障碍的个体有更多的新创一项新的研究发现,连续重复突变比未受影响的人更容易发生,这表明这些重复在这种情况下发挥了作用。
众所周知,串联重复序列与其他疾病有关,例如,与自闭症相关的脆性X染色体综合征。来自加州大学圣地亚哥分校的研究人员调查了小基因的流行情况——1到20个碱基对之间新创自闭症个体之间的串联重复突变。
利用他们开发的生物信息学工具,研究人员分析了父母不受影响的家庭的全基因组测序数据,一个神经正常的孩子和一个自闭症谱系障碍的孩子。当他们报告在今天自然,他们发现进化预测的有害物质新创串联重复突变在自闭症谱系障碍患者中更为常见,且常出现在与胎儿大脑发育有关的区域。
“我认为从我们的研究中得出的一个重要结论是,在未来的研究中考虑串联重复很重要新创资深作者、加州大学圣地亚哥分校医学、计算机科学与工程助理教授梅丽莎·金里克在一封电子邮件中说。“我们认为,连续重复的扩张和收缩可能在许多其他人类特征中发挥作用。通过排除这些区域,研究遗漏了每个个体的很大一部分突变。”
在这项研究中,Gymrek和她的同事分析了从Simons simplex Collection中收集的1637个四单型家族的全基因组测序数据。她指出,单纯的病例更有可能是由于a新创受影响的人的突变。
在使用GangSTR算法对样本进行基因分型后,研究人员将结果输入他们开发的一种名为MonSTR的新分析工具中进行识别新创亲子三胞胎的串联重复突变。经过筛选,他们在1593个家庭中发现了近95000个基因座。
平均而言,每个孩子,不管他们是自闭症谱系障碍还是神经正常,都有大约50个新创串联重复序列突变。但患有自闭症谱系障碍的儿童往往有更多新创串联重复突变-平均54.65,而平均53.05。他们还发现了丰富的新创自闭症谱系障碍个体中注释的胎儿大脑启动子的串联重复突变。
尽管如此,研究人员注意到过量的新创串联重复突变在自闭症谱系障碍个体中是适度的。
但是,他们开发了一个群体遗传学框架——短串联重复序列选择推理(SISTR),该框架由第二作者、加州大学圣地亚哥分校的本科生Bonnie Huang开发——研究人员测量了施加在个体串联重复序列等位基因上的负选择。通过分析,他们发现患有自闭症谱系障碍的个体在进化过程中富集了有害物质新创串联重复突变,与它们的神经系统的兄弟姐妹相比。在此分析之后,相对风险增加到2.5倍。
在一个相关评论自然,墨尔本大学的安东尼·汉南指出,这一发现结合类似的,最近的工作患病儿童医院的研究人员在自闭症谱系障碍患者中发现了扩大的串联重复,“提供了令人信服的证据,串联重复在与自闭症谱系障碍相关的遗传负担中起着重要作用”。
Gymrek指出,许多基因和其他因素与自闭症谱系障碍的风险有关。短串联重复序列(STRs)她说:“这为遗传学家正在着手解决的复杂难题又增加了一块碎片,但可能只能解释所有病例中的一小部分。”“我们估计,在我们的研究中,大约1.6%的病例可以由STR突变解释。”
她的实验室下一步将把分析扩大到更多的样本,并检测研究人员怀疑可能在细胞中具有最强生物效应的重复。此外,他们还在进行其他有关串联重复突变机制的研究。