非编码突变有助于自闭症风险
一项对近2000个家庭进行的全基因组测序研究表明，自闭症患者基因组的“启动子区域”(在基因开始之前的区域)存在突变。这项研究发表在12月14日的《美国医学杂志》上科学这是首个揭示基因组非编码部分突变在任何人类状况中所起作用的全基因组分析。
大多数的测序研究自闭症其他条件则集中在基因组的编码部分，也就是基因，它为细胞可以构建的每种蛋白质编码配方。但是超过98%的人类基因组是由基因以外的物质组成的。加州大学旧金山分校的斯蒂芬·桑德斯(Stephan Sanders)是领导这项新研究的科学家之一，他说:“如果它没有什么作用，我们就不会有这种DNA。”
绘制这些非编码区域在自闭症等疾病中的作用比绘制基因的作用要困难得多，这既是因为数据量大，也是因为人们对这些非编码区域的功能了解甚少。但新的研究表明，2000个家庭的数据足以开始从噪音中提取信号。
桑德斯的团队研究了Simons Simplex Collection中的1902个“四人家庭”——包括一个患有自闭症的孩子、未受影响的父母和一个未受影响的兄弟姐妹。Simons Simplex Collection收集了来自自闭症家庭的数据。研究发现，在基因组的启动子区域，自闭症儿童比他们的兄弟姐妹有更多的新生突变(不是遗传自父母的自发突变)。
桑德斯说:“能够证明非编码区域的从头突变会导致自闭症是非常令人兴奋的。”“这是我们第一次有机会真正掌握另外98%基因组中的罕见突变。”
研究小组发现，其中一些突变存在于神经元分化或发育迟缓相关基因的启动子中，以及与CHD8相互作用的基因中，CHD8是最常见的自闭症风险基因之一。
西蒙斯基金会自闭症研究计划的高级科学家艾伦·帕克说:“所有这些综合起来都很合适。”“这是一个令人放心的迹象，表明他们正走在正确的道路上。”
这种信号在许多不同动物物种中保守的启动子区域表现得最强，而不是人类特有的基因组部分。桑德斯说:“尽管自闭症是一种非常人类的特征，但其中涉及的机制可能已经伴随我们数百万年了。”这一发现令人鼓舞地表明，尽管物种之间存在差异，但自闭症的动物模型确实有助于阐明这种情况。
启动子区域在决定哪种类型的细胞表达特定基因以及在发育的哪个阶段起着关键作用。因此，这项新发现可能会揭示那些无法通过观察来理解的自闭症特征基因一个人。帕克说:“这项研究最终的长期回报可能是从众多可能性中指出你想要关注的大脑发育的特定地点和时间。”
Simons Simplex Collection的独特设计使这项研究成为可能，它不仅提供了用于测序研究的全血样本，而且还专注于“Simplex”家庭，即有一个受影响的孩子和未受影响的父母和兄弟姐妹——正是最有可能发现从头突变的家庭。帕克说，2006年推出的收藏结构“具有巨大的影响力”，不仅对自闭症研究，而且对完全不同的疾病，如先天性心脏病，也有很大的影响。研究这类疾病的人员一直在追随这些藏品的脚步，寻找从头开始的生物突变在单科中。
研究人员很快就可以通过SPARK队列研究中的家庭全基因组测序，将这项新研究的方法提升到一个完全不同的水平。SPARK包括来自大约21000个家庭的行为数据和DNA。纽约基因组中心已经全面启动基因组对400个SPARK家庭进行测序，另有400个家庭正在筹备中，2019年计划有更多家庭。“SPARK是美国最大的自闭症研究，”哥伦比亚大学的首席研究员温迪·钟说。“我们的目标是研究5万多名自闭症患者，我们将对我们确定的遗传因素充满信心。”
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