Cell发布最大规模的自闭症全基因组测序研究,揭示了134个自闭症相关基因

时间:2022年11月14日
来源:Cell

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这一研究对超过11000人的整个基因组进行了测序,为自闭症谱系障碍的遗传学基础提供了新的见解。

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患病儿童医院(SickKids)的研究人员在迄今为止最大规模的自闭症全基因组测序分析中,发现了与自闭症谱系障碍(ASD)相关的新基因和基因变化,使人们更好地理解了这种障碍背后的“基因组结构”。

今天发表在《细胞》杂志上的这项研究使用全基因组测序(WGS)检测了7000多名自闭症患者以及另外13000名兄弟姐妹和家庭成员的整个基因组。该团队发现了134个与ASD相关的基因,并发现了一系列基因变化,最显著的是基因拷贝数变异(CNVs),可能与自闭症有关,包括约14%的自闭症参与者中ASD相关的罕见变异。

大部分数据来自自闭症之声MSSNG数据库,这是世界上最大的自闭症全基因组数据集,为自闭症研究人员提供了数千个测序基因组的免费、开放访问。

“通过对所有参与者的整个基因组进行测序,并在MSSNG参与家庭的深入参与下形成我们的研究重点,我们将发现的潜力最大化,并允许分析包括所有类型的变异,从最小的DNA变化到影响整个染色体的变异,”Stephen Scherer博士说,他是SickKids的高级科学家和研究主管,同时也是多伦多大学McLaughlin中心的主任。

该论文的第一作者、SickKids的遗传学和基因组生物学项目的助理研究员Brett Trost博士指出,使用WGS使研究人员发现了用其他方法无法检测到的变异类型。这些变异类型包括复杂的DNA重排,以及串联重复扩增,这一发现得到了SickKids最近关于自闭症和重复多次的DNA片段之间联系的研究的支持。研究中还检查了母亲遗传的线粒体DNA的作用,发现其占自闭症的2%。

这篇论文还指出了只有一个自闭症患者的家庭与有多个自闭症患者的家庭(即多胞胎家庭)在自闭症遗传方面的重要细微差别。让研究小组感到惊讶的是,“多基因得分”——一种对个体患自闭症可能性的估计,通过聚合基因组中数千个常见变异的影响计算得出——在多基因家族中并不高。

“这表明,多胞胎家庭中的自闭症可能更有可能与遗传自父母的罕见的、具有高度影响的变异有关。因为与自闭症相关的基因和临床特征都是如此复杂和多变,像我们使用的这样的大型数据集对于让研究人员更清楚地了解自闭症的基因架构是至关重要的,”Trost说。

研究团队说,研究数据可以帮助扩大对可能与自闭症谱系障碍有关的变异范围的调查,以及更好地了解85%自闭症个体的遗传原因仍未解决的因素。在同一月发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的一项针对来自纽芬兰的325个自闭症谱系障碍家庭的相关研究中,舍勒博士的团队发现,自发、罕见遗传和多基因遗传因素在同一个体身上的组合,可能会导致不同亚型的自闭症。

苏珊娜·刘易斯博士是BC儿童医院研究所的遗传学家和调查员,她为参与研究的许多家庭进行了诊断。她说:“总的来说,这些最新的发现代表着在更好地理解与自闭症谱系障碍相关的复杂遗传和生物回路方面向前迈出了一大步。这个丰富的数据集也提供了一个机会,让我们更深入地研究可能决定个人患上这种复杂疾病几率的其他因素,以帮助制定个性化的未来治疗方法。”

文章标题

Genomic architecture of autism from comprehensive whole-genome sequence annotation


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