多样性,自闭症症状的严重程度与突变位置有关
自闭症最明显的特征之一是相关行为症状的惊人多样性。临床医生认为自闭症是一种广泛的相关疾病,几十年来,这种疾病的异质性的起源一直困扰着科学家、医生和受影响的家庭。
在最近的一项研究中,哥伦比亚大学Vagelos医生和外科医生的研究人员对理解De Novo截断突变引发的自闭症病例的认知和行为多样性的生物学机制做出了重要的一步。这些突变发生在父母的种系细胞中,并且通常强烈地破坏靶基因的功能。De Novo截断突变负责近5%的自闭症病例,临床上最多20%的病例。
由单一基因中断触发的自闭症谱系障碍代表了这种疾病相对简单的遗传类型。科学家们多年来一直在努力解决的一个令人困惑的现象是,即使截断突变发生在同一个基因上,也往往会在不同的儿童身上导致各种各样的症状和行为模式。
这项新的研究发现,自闭症症状的严重程度通常取决于基因中的哪个特定功能单元是突变的目标。
“事实证明,我们对自闭症基因的突变突然突然突然看起来不够,”哥伦比亚大学哥伦比亚大学Vagelos医师学院系统生物学和生物医学信息学副教授的研究领导者Dennis Vitkup。。
人类基因,类似于其他真核生物物种的基因,是由独立的编码单元,称为外显子,经常以不同的组合连接在一起,跨组织和发育阶段。“经过更仔细的检查,我们发现,在同一外显子中具有截断突变的不同儿童有着惊人的相似行为症状和残疾,“Vitkup说。
这项研究发表在杂志的网站上《分子精神病学》。
同样的外显子,类似的症状
在这项研究中,Vitkup及其同事Andrew H. Chiang、Jonathan Chang和jiaao Wang分析了2500多名自闭症患者的遗传和临床数据,重点关注了由截断突变导致的病例。
当研究人员比较随意对自闭症的儿童时,他们发现它们的非语言,口头和总体智商分数平均不同30分。同一基因中截断突变的儿童显示出类似的差异。
然而,当研究人员比较受同一基因的同一外显子突变影响的自闭症儿童时,他们的智商相差不到10分,这与智商测量误差相当。研究人员在描述儿童交流、社交和运动技能的多个其他分数中发现了非常相似的模式。
“这告诉我们,随着自闭症相关的截断突变,它是外显子,而不是整个基因,通常代表功能单位的影响,”Vitkup说。
更严重的症状与经常使用的外显子相关
研究人员证明了自闭症的行为和认知严重程度与基因转录物中使用的潜在外显子的可能性成比例,具有更严重的效果与更常用的外显子的突变相关。当突变发生在同一个时外显子,由此产生的表达水平变化尤其相似,导致类似的临床后果。
令人惊讶的是,该研究还表明,由截断突变引起的基因表达变化可以是非常温和的。“我们的分析表明,在生物医学信息学系的研究生蒋介绍,往往可以通过对整体基因剂量的相对较小的变化来引发闭塞病例,往往是15%,往往是生物医学系。
对精密药物的影响
该研究可能对精密药具有重大影响。诊断和预后测试现在可以特别注意受截断突变影响的特定外显子。
该研究还表明,一种治疗方法,可缓解自闭症中截断突变的后果。“千分之一兴种毒品会很难突变在数百个目标中自闭症基因Vitkup说,“但是我们的研究表明,行为异常通常源于靶基因剂量相对较小的减少。”使用新的分子工具,如CRISPR,可以增加未受影响的基因拷贝的表达,至少可以部分地补偿这些基因损害。”
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