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

国家药监局批准第四代BTK抑制剂洛布替尼片资讯

国家药监局批准第四代BTK抑制剂洛布替尼片

近日,国家药品监督管理局通过优先审评审批程序,附条件批准广州麓鹏制药有限公司申报的1类创新药洛布替尼片(商品名:麓可达)上市,该药适用于既往接受过至少两种系统性治疗(...

2026-06-05 15:07

开盘大涨 50.22%!抗过敏创新药企上市首日受热捧资讯

开盘大涨 50.22%!抗过敏创新药企上市首日受热捧

​6 月 5 日,天辰生物医药(苏州)股份有限公司(证券简称:天辰生物 - B,股票代码:01779 HK)正式于香港联合交易所挂牌上市,依托港股 18A 生物科技企业上市规则登陆资本市场。

2026-06-05 14:30

百度健康AI智慧门诊落地中科大附一院,已规模覆盖近二十家三甲医院资讯

百度健康AI智慧门诊落地中科大附一院,已规模覆盖近二十家三甲医院

6月5日,百度健康与中国科学技术大学附属第一医院(以下简称“中科大附一院”)正式达成战略合作。双方将围绕AI智慧门诊、医生IP打造、全病

2026-06-05 14:20

出海BD宣布后落地的细节资讯

出海BD宣布后落地的细节

自2024年以来,出海、BD已成为创新药企响亮的名片。相关数据现实,2025年中国创新药对外授权交易总金额超过1300亿美元,近期又有恒瑞医药与BMS、信达生物与辉瑞、云顶新耀与TVTX...

2026-06-05 09:28

复牌后,这家企业将成为央企资讯

复牌后,这家企业将成为央企

停牌4天后,今日晚间,艾德生物(300685 SZ)发布了复牌公告。

2026-06-04 22:40

徕卡生物科技与 CellCarta 拓展伴随诊断合作开发模式,加速全球商业化进程资讯

徕卡生物科技与 CellCarta 拓展伴随诊断合作开发模式,加速全球商业化进程

该合作模式旨在适应生物制药企业多样化的研发需求,通过紧密协作与并行推进,建立灵活的全球伴随诊断(CDx)开发框架,助力项目从早期检测开发到商业化诊断的更高效转化。

2026-06-04 19:39

瀚森制药双靶点GLP-1减重产品上市申请获受理资讯

瀚森制药双靶点GLP-1减重产品上市申请获受理

瀚森制药今日发布公告,公司创新药奥莱泊肽注射液上市许可申请(NDA)获中国国家药品监督管理局(NMPA)受理,适用于肥胖或超重成人,奥莱泊肽是一款瀚森制药自主研发的每周一次给药...

2026-06-04 13:40

中国生物技术发展中心:抗原特异性免疫细胞激活新技术临床研究备案指引(第1版)资讯

中国生物技术发展中心:抗原特异性免疫细胞激活新技术临床研究备案指引(第1版)

本指引所指的抗原特异性免疫细胞激活新技术是指将不同类型的抗原或抗原载体注射到人体, 经过抗原递呈细胞识别、 吞噬、 加工处理等过程, 诱导机体内产生抗原特异性的免疫...

2026-06-04 10:54

康方生物发布依沃西联合化疗一线治疗结直肠癌II期期中分析数据资讯

康方生物发布依沃西联合化疗一线治疗结直肠癌II期期中分析数据

​近日,在2026年美国临床肿瘤学会年会(ASCO 2026)上,康方生物对外公布了PD-1 VEGF双特异性抗体新药依沃西联合mFOLFOX6化疗方案,一线治疗不可切除转移性结直肠癌(mCRC)的...

2026-06-04 10:21

冲击港股穿刺消融手术机器人第一股!真健康医疗正式递表资讯

冲击港股穿刺消融手术机器人第一股!真健康医疗正式递表

总部扎根广东珠海横琴粤澳深度合作区的真健康医疗,2018 年注册成立,是国内聚焦肿瘤精准微创赛道的高新技术、专精特新小巨人企业,深耕经皮穿刺、消融手术机器人全链条研发生...

2026-06-04 09:48

CDE:关于开发适宜药品包装规格的指导原则资讯

CDE:关于开发适宜药品包装规格的指导原则

药品适宜的包装规格通常应满足临床用药的功能性、方便性和经济性需要,基于批准的适应症或功能主治、用法用量、用药周期、用药场景等合理设计。

2026-06-03 18:40

甘李药业周制剂胰岛素GZR4注射液第三项关键III期SUPER-3研究完成资讯

甘李药业周制剂胰岛素GZR4注射液第三项关键III期SUPER-3研究完成

6月1日,甘李药业宣布,公司自主创新 1 类生物新药、超长效周制剂胰岛素 GZR4 注射液第三项关键 III 期 SUPER-3 临床试验顺利达到预设主要疗效终点。

2026-06-03 16:00

超11亿美元,云顶新耀新一代 BTK 抑制剂出海资讯

超11亿美元,云顶新耀新一代 BTK 抑制剂出海

6 月 2 日,云顶新耀发布公告,宣布公司与美国纳斯达克上市罕见病龙头企业 Travere Therapeutics(TVTX)签署独家授权合作协议,将自研管线核心品种希布替尼(EVER001,civ...

2026-06-03 15:22

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