“跳跃基因”可能导致罕见的儿童发育障碍
在一项分析28000多人外显子组的研究中,研究人员发现,所谓的“跳跃基因”似乎是一些儿童罕见发育障碍的原因。研究结果发表在自然通讯。
“跳跃基因”
DNA并不总是呆在同一个地方;一些片段有冒险的倾向,并且习惯于在基因组中移动。这种可移动的片段被称为转座子或“跳跃基因”,在我们的基因组中有成千上万个拷贝。有两个类这些遗传因素的;只有一种逆转录转座子在人类中是活跃的。1
根据它们的目的地,转座子可以产生重大影响。转座子的插入可能导致基因失活,基因表达水平的改变,甚至染色体重复。2因此,转座子与多种疾病有关,包括血友病和癌症。1
因此,第一作者尤金·加德纳博士和同事们开始调查转座子是否也在发育障碍中发挥作用。
破译发育障碍项目
破译发育障碍(DDD)项目于2010年启动,旨在通过收集DNA和临床信息,并使用最新的微阵列和测序方法进行分析,为患有严重未确诊发育障碍的儿童提供基因诊断。正是在这个项目的范围内,对转座子的作用进行了研究。
加德纳和他的同事们分析了患有未确诊发育障碍的儿童及其父母的外显子组或编码序列。3.他们在寻找由转座子插入引起的外显子组的变异——他们找到了。
“在我们的研究中,我们一直在努力识别那些已经被确定为可能导致发育障碍的基因的拷贝。因此,就像你的DNA密码的一个碱基的改变可以导致罕见的发育障碍一样,转座子也可以,”加德纳说。
通过识别转座子插入的痕迹,作者能够为三个孩子提供遗传诊断。尽管这种可能性一直存在,但还是让他们大吃一惊。
对此,Gardner解释说:“新的转座子插入是如此罕见,以至于当我们开始这项研究时,我们在我们招募的10,000名患者中设置了0-10个诊断的粗略期望。虽然我们最终得到了正确的范围,但如果突变率被证明稍微低一点,我们可能无法做出任何诊断。”
“虽然从一个基础科学问题来看,这是没问题的,但我们的最终目标是帮助我们的病人,即使做出一点贡献,我们也会感到很棒。”
接下来是什么?
这些发现是DDD项目已经做出的一些发现之一。加德纳说:“对我来说,我认为最大的突破是这个项目的规模——DDD已经帮助英国和爱尔兰的数千个家庭了解了他们或他们孩子的疾病的潜在原因。”“这是通过临床医生和研究人员之间强有力的合作伙伴关系实现的,这使双方能够更好地了解发育障碍的潜在遗传原因。”
对于转座子研究,Gardner希望这些发现能产生积极的影响:“就目前而言,这一结果将为他们的孩子的发育障碍的原因提供一些封闭的感觉,并允许父母/照顾者根据我们报告的基因寻找其他可能患有相关疾病的家庭。”此外,我们的研究结果与遗传咨询相结合,可以帮助父母做出未来的生育决定。”
“对于未来,我希望这将说服临床医生,至少在未确诊的病例中,值得研究不太常见的遗传变异类型,如转座子,以便尽可能为每个孩子做出诊断。”
尤金·加德纳博士对科技网络编辑助理霍莉·拉奇说。188金宝搏备用
参考文献
- 汉克斯和Kazazian Jr.(2016)逆转录转座子插入在人类疾病中的作用。移动DNA。DOI: https://doi.org/10.1186/s13100 - 016 - 0065 - 9
- Muñoz-López and García-Pérez (2010) DNA转座子:性质和在基因组学中的应用。目前基因组学。DOI: https://doi.org/10.2174/138920210790886871
- Gardner et al.(2019)逆转录对发育障碍的贡献。自然通讯。DOI: https://doi.org/10.1038/s41467 - 019 - 12520 - y