科学家首次通过外显子组测序发现了一种罕见疾病的致病基因
华盛顿大学的研究人员成功地使用了一种叫做外显子组测序的方法,快速发现了一种之前未知的导致一种罕见疾病的基因。这一发现证明了外显子组测序在研究影响数百万人的7000多种罕见遗传疾病方面的有用性。
科学家们首次成功地使用了一种名为外显子组测序的方法,快速发现了一种之前未知的导致孟德尔疾病的基因。
孟德尔紊乱,比如囊性纤维化和镰状细胞病,都是一个或多个的结果突变在单个基因中,通常是制造蛋白质的基因。所有编码蛋白质的区域被称为外显子组。外显子组约占基因组的1%,但正是在这1%中发现了85%以上导致孟德尔紊乱的突变。这就是为什么外显子组测序是一种寻找罕见遗传疾病基因的有效策略。
这项名为“外显子组测序确定孟德尔紊乱的原因”的研究由华盛顿大学(UW)的研究人员领导,并于今天(11月13日)发表在自然遗传学.
该研究的资深作者之一、华盛顿大学基因组科学和儿科学教授、西雅图儿童医院的儿科医生迈克尔·j·班沙德(Michael J. Bamshad)说,虽然大多数孟德尔疾病都很罕见,但有7000多个疑似孟德尔疾病,总计影响着美国数百万人。ob体育开户网址“我们的研究结果表明,科学家可以使用外显子组测序来确定数千种尚未发现基因的疾病的遗传原因。”
该研究的另一位资深作者、华盛顿大学基因组科学助理教授杰伊·谢尔德(Jay Shendure)博士说:“这种策略如此有效的原因之一是,科学家们只需要使用少量不相关的案例就能找到这种基因。”
华盛顿大学的研究团队用来测试该策略的疾病是米勒综合征,它的遗传原因一直无法通过传统方法确定。患有这种综合征的人有许多畸形影响他们的嘴、眼睑、耳朵和脚。研究小组发现,这种名为dhdh的基因突变会导致米勒综合症。
“确定罕见的单基因疾病的遗传基础对医学科学家来说非常有兴趣,”该研究的共同第一作者、华盛顿大学基因组科学研究生Sarah Ng说,“因为它提供了关于疾病机制、生物途径和潜在治疗靶点的重要知识。”
“一旦我们发现致病基因,”她补充说,“我们就可以开始研究基因如何导致疾病的发展,以及哪些因素预测了结果。”
在科学家们确定了一个致病基因及其影响之后,推广性地说,他们可能会发现影响同一生物途径的其他基因或环境因子。例如,在米勒综合征中发现的畸形模式与一些(但不是所有)在怀孕期间服用药物甲氨蝶呤的母亲的胎儿的出生缺陷相似。了解这一点可能会为研究甲氨蝶呤对出生缺陷的遗传易感性提供一些线索。
外显子组测序能够在几个月内确定致病基因,而早期的方法需要数年时间。Bamshad说,“当我们向同行展示这些发现时,观众听到了喘息的声音。”“对我们许多人来说,这一策略的力量是非凡的。”
Shendure补充说:“我们希望这项研究的结果能够为数千名研究罕见疾病的科学家指明方向,他们正在寻找更有效的方法来定位致病基因。”“外显子组测序策略也可能被证明在复杂遗传学常见疾病的研究中有用。”
这项研究于本周发表在自然遗传学是来自多个学科和机构的科学家的合作成果。
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