纽约——来自惠康桑格研究所、国家卫生服务区域遗传学服务和其他机构的一个研究小组发现了所谓的跳跃基因——通过逆转录转位在基因组中跳跃的移动遗传元素,在这个过程中产生序列插入。
在对9700多名患有发育障碍的儿童及其未受影响的父母的基因组蛋白质编码部分进行测序和分析后,研究人员将重点放在9个可移动遗传元素上,包括NSD1、MEF2C和ARID2基因中的可移动遗传元素,这些基因似乎是此前未被诊断出的3个个体发育障碍背后的因素。他们的结果今天在网上发布了自然通讯.
桑格研究所人类遗传学负责人、资深作者马修·赫尔斯在一份声明中说:“以前,人们对转座子在罕见发育障碍中的作用知之甚少,我们已经开发了一种策略,来分析导致症状的转座子的患者基因组。”“我们的研究表明,常规临床测序可以评估患者基因组中的破坏性转座子事件,这可能会让更多的儿童得到诊断。”
通过解密发育障碍的努力,研究人员提出了一个测序和分析管道,旨在识别可疑的移动元件插入或加工的假基因——由“长散布核元件1”重复序列使用的相同复制机制产生——在未诊断的发育障碍儿童中。
当他们将这种以外显子组测序为中心的策略应用于9738名受影响的个体及其父母时,研究人员缩小了涉及移动元件插入的1100多个变体和近600个多态处理的假基因,他们使用PCR、长读序列和表达数据更详细地检查了这些变体。
从临床角度来看,该团队的计算分析表明,四个发育迟缓的病例可以追溯到新创第一作者、赫尔斯桑格实验室的博士后尤金·加德纳在一份声明中解释说,与逆转录转座子相关的基因变化,包括三个以前没有被诊断出来的病例。
加德纳说:“这些对相关家庭来说都是重要的诊断,这项研究是了解发育障碍原因的又一步。”
研究人员指出,他们目前对外显子组序列的关注可能会忽略更多遍布患者基因组的移动元件插入。因此,作者认为,“关于非编码基因组中的[反转录转座子]突变在[发育障碍]的病因学中起什么作用,这仍然是一个悬而未决的问题。”
认识到移动元件插入和相关序列通常不会在临床测序设置中进行评估,据报道,该团队将其逆转录转座子分析软件公开提供给其他研究人员。
"新创[移动元件插入]通常很容易用适度的信息学专业知识来解释,并且代表了临床生物信息学管道中与检测相关的临床变异类别,”作者总结道。“虽然我们最终发现,(逆转录转座子)归因疾病的总体负担在人群中相对较低,但在阐明个体患者疾病的遗传基础时,这仍然是一个重要的考虑因素。”