Science惊人发现:父亲的“垃圾DNA”也作怪,突变或导致后代患自闭症

医疗健康 来源:生物探索 作者:陈莫伊
2018
04/28
13:43
生物探索
作者:陈莫伊
医疗健康

近日,Science杂志发表了自闭症研究领域的一项重要成果。科学家们对来自2,600个家庭的9,274名参与者的完整基因组进行了分析,并获得了惊人的发现:遗传自父亲“垃圾DNA”的结构变异也可能会导致后代患自闭症。

过去的十年里,科学家们鉴定出了数百个似乎能影响大脑发育,增加患自闭症风险的基因变异。而这些基因变异主要是发生在DNA中能直接编码蛋白质的区域(即编码区)。现在,一项调查所谓非编码DNA的新研究发现,调节基因活性的DNA区域(即非编码区)的改变也可能会导致自闭症,且令人惊讶的是,这些变异倾向于遗传自那些未患自闭症的父亲。

被忽视的非编码区

加州大学圣地亚哥分校的遗传学家Jonathan Sebat说:“先前,对自闭症遗传风险的研究主要集中在个体基因组中自发产生的突变(而不是遗传自父母的突变)是如何破坏蛋白质编码区域,并导致疾病的。这是因为这些自发突变具有相对较大的影响,它们虽然罕见,但共导致了约25%到30%的病例。不过,人类基因组中仅有2%的部分是由蛋白质编码区域组成的,更大的非编码区(通常被称为‘垃圾DNA’)迄今为止在自闭症研究中一直被忽视了。”

Sebat的团队对调节基因表达的非编码DNA部分非常感兴趣。他们调查了来自829个家庭(包括自闭症患者、他们的非自闭症兄弟姐妹以及他们的父母)的全基因组序列。由于在非编码区评估个别DNA碱基变化的影响尤其困难,因此,他们选择鉴定一些“更大的”变化——结构变异(structural variants,在这种变异中,大量的DNA序列被倒置、重复或删除)。

由于每个个体的基因组中都有成千上万的结构变异,因此研究人员缩小了他们的分析范围,只调查了少数“基因变异最有可能造成破坏的调控区域”。他们选择这些区域的依据是,一般人群在该区域(包括基因组中在大脑发育和启动基因转录期间参与调节基因活性的位置)的变异比预期少,这表明,如果在这里发生了基因变化,那么很可能就是有害的。

出人意料的结果

通过调查父母遗传给自闭症和非自闭症子女的模式,科学家们分析了这些区域的结构变异是否与自闭症有关。最初,Sebat等认为,母亲更有可能传递促进自闭症的基因变异(autism-promoting gene variants),然而,结果却是出人意料的。

这项新研究发现,母亲只会将一半的结构变异遗传给她们的孩子,而令人惊讶的是,父亲实际上遗传了他们超过50%的结构变异,这表明自闭症儿童可能是从他们的父亲(而不是母亲)那里继承了调控区域的风险变异。

为了检验这一结果是否可靠,Sebat团队随后又对包含1771个家庭的更大样本进行了第二次检测。结果再次证明,自闭症儿童是从他们的父亲那里得到更多的结构变异,而不是母亲。

以上研究成果以“Paternally inherited cis-regulatory structural variants are associated with autism”为题,于4月20日发表在Science杂志上。

具有启发性的好论文

Sebat说:“这与我们之前所设想的完全相反。”

基于这些结果,他提出了一种更为复杂的自闭症发生模式,即,母亲传递影响编码区的突变,而父亲传递影响非编码区的突变。不过,来自父亲的非编码区突变的影响要温和得多,只有与来自母亲的风险变异相结合时,才能导致疾病发生。

纽约西奈山伊坎医学院的分子遗传学家Dalila Pinto认为这项研究提供了“非常有见地的初步发现”,同时表示她对这一研究结果能否在更大的基因组数据库中被复制以及是否会发现更多的变异非常感兴趣。

华盛顿州立大学的神经学家、计算生物学家Lucia Peixoto对此表示赞同。她说:“这真的是一篇好论文。虽然这项研究还处于早期阶段,但它打开了一个不同方向的门,具有一定的启发性,能够让我们以不同的方式来思考自闭症遗传学。这是对该领域的巨大贡献。”

参考资料:

Autistic children may inherit DNA mutations from their fathers

Variants in non-coding DNA contribute to inherited autism risk

来源:生物探索   作者:陈莫伊

为你推荐

数因智科落地 Pre-A 轮融资,AI+RNA 双引擎发力,医药消费双赛道迈入商业化加速期资讯

数因智科落地 Pre-A 轮融资,AI+RNA 双引擎发力,医药消费双赛道迈入商业化加速期

本轮融资由科创板上市生物科技企业嘉必优独家领投,中信建投资本、临港数科基金、闵行金投、康容药业、大零号湾创投等产业资本与国资基金联合跟投

2026-06-02 19:40

阿里达摩院急性主动脉综合征CT平扫AI诊断软件纳入创新医疗器械特别审查程序资讯

阿里达摩院急性主动脉综合征CT平扫AI诊断软件纳入创新医疗器械特别审查程序

近日,创新医疗器械特别审查申请审查结果公示(2026年第8号)显示,阿里达摩院研发的急性主动脉综合征CT平扫图像辅助分诊软件(DAMO iAorta)已被纳入进入国家药品监督管理局的...

2026-06-02 17:19

众生药业昂拉地韦颗粒纳入优先审评品种名单资讯

众生药业昂拉地韦颗粒纳入优先审评品种名单

6月2日,众生药业发布公告,近日,根据国家药监局药品审评中心发布的公示信息,公司控股子公司广东众生睿创生物科技有限公司自主研发的创新药物昂拉地韦颗粒被CDE纳入优先审评品...

2026-06-02 17:01

国家药监局关于医疗器械分类调整有关工作的公告资讯

国家药监局关于医疗器械分类调整有关工作的公告

为加强医疗器械分类管理,根据《医疗器械监督管理条例》《医疗器械注册与备案管理办法》《体外诊断试剂注册与备案管理办法》等相关要求,进一步明确调整医疗器械(含体外诊断试...

2026-06-02 15:45

海思科与礼来达成BD合作,核心产品环泊酚注射液美国获批上市资讯

海思科与礼来达成BD合作,核心产品环泊酚注射液美国获批上市

海思科宣布与礼来达成合作,于 2026 年 5 月 29 日签署《授权与研发合作协议》。

2026-06-02 10:56

飞利浦影像引导治疗系统在华装机突破6000台资讯

飞利浦影像引导治疗系统在华装机突破6000台

以平台聚合本土创新生态,助力泛血管诊疗提质发展

2026-06-01 18:11

国内首个裸质粒基因治疗药物获批资讯

国内首个裸质粒基因治疗药物获批

近日,国家药品监督管理局批准北京诺思兰德生物技术股份有限公司申报的塞多明基注射液(商品名:华索灵)上市,用于治疗不适合血运重建手术或手术效果不佳的严重下肢缺血(下肢...

2026-06-01 16:05

康方生物PD-1/VEGF依沃西头对头百济神州PD-1替雷利珠单抗III期结果资讯

康方生物PD-1/VEGF依沃西头对头百济神州PD-1替雷利珠单抗III期结果

6月1日,在2026年美国临床肿瘤学会(ASCO)年会上,康方生物对外发布了PD-1 VEGF双抗依沃西联合化疗对比百济神州PD-1替雷利珠单抗(商品名 百泽安)联合化疗,一线治疗晚期鳞...

2026-06-01 14:49

医保药店套刷众生相资讯

医保药店套刷众生相

通过数据比对发现参保人王某某存在异常开药行为,其同一天内多次在北京市、陕西省宝鸡市、河北省涿州市等地的多家定点医疗机构购买医保药品。

2026-06-01 13:25

最新,华大智造、特宝生物被调出科创50,上海莱士、泰格医药等被调出沪深300资讯

最新,华大智造、特宝生物被调出科创50,上海莱士、泰格医药等被调出沪深300

5月29日,中证指数公司发布最新沪深300、科创50等指数样本调整方案。

2026-06-01 10:46

2026国家医保目录调整申报今日启动,一图读懂资讯

2026国家医保目录调整申报今日启动,一图读懂

今日,国家医保局正式对外发布2026年国家医保及商保调整工作方案。整体工作阶段基本与往年相同,分为准备阶段、 申报阶段、 专家评审阶段、 谈判 竞价 价格协商阶段以及公...

2026-05-31 13:09

礼来150周年庆典恰逢上海乒乓热,以运动精神赋能健康未来资讯

礼来150周年庆典恰逢上海乒乓热,以运动精神赋能健康未来

与科学减重科普大使许昕共议体重管理“破局之道”

2026-05-31 11:54

CROWN研究7年随访数据,创晚期非小细胞肺癌最长无进展生存期纪录资讯

CROWN研究7年随访数据,创晚期非小细胞肺癌最长无进展生存期纪录

该研究旨在评估第三代ALK抑制剂洛拉替尼对比第一代ALK抑制剂在既往未经治疗的间变性淋巴瘤激酶(ALK)阳性晚期或转移性非小细胞肺癌(NSCLC)患者中的疗效

2026-05-30 14:41

“诺奖级”靶向蛋白降解策略迎来新证据 CELMoD药物MezigdomideⅢ期中位PFS翻倍资讯

“诺奖级”靶向蛋白降解策略迎来新证据 CELMoD药物MezigdomideⅢ期中位PFS翻倍

CELMoD药物的首个Ⅲ期研究结果以突破性摘要形式在2026年ASCO年会上公布

2026-05-30 14:38

因美纳推出首个支持高灵敏度MRD研究的全基因组测序解决方案资讯

因美纳推出首个支持高灵敏度MRD研究的全基因组测序解决方案

先进研究工作流程,支持在治疗期间及治疗后快速、灵活地开展分子残留病灶检测

2026-05-29 14:30

百济神州安泰适(注射用塔拉妥单抗)再获新适应症,获批扩展至小细胞肺癌二线及以上治疗资讯

百济神州安泰适(注射用塔拉妥单抗)再获新适应症,获批扩展至小细胞肺癌二线及以上治疗

5月29日,百济神州宣布,安泰适(注射用塔拉妥单抗)获得国家药品监督管理局(NMPA)新增适应症批准,用于既往接受过1种系统性治疗(包括含铂化疗)失败的广泛期小细胞肺癌(ES-...

2026-05-29 14:08

信达生物与辉瑞达成总交易额105亿美元的Co-Co合作资讯

信达生物与辉瑞达成总交易额105亿美元的Co-Co合作

信达生物制药集团今日发布公告宣布与辉瑞达成战略合作协议。协议涵盖多种合作模式,包括许可、共同开发及共同商业化(Co-Co);合作资产组合覆盖多款具有新型差异化载荷的抗体偶...

2026-05-29 12:58