全基因组测序揭示精神分裂症的遗传结构的秘密

大多数研究关于精神分裂症的遗传学寻求理解的作用在发展和精神分裂症的遗传基因。许多发现了,但是有很多丢失的碎片。现在,北卡罗来纳大学医学院的科学家们进行了有史以来最大的全基因组测序的研究精神分裂症提供一个更完整的画卷的人类基因组在这种疾病中所起的作用。

发表在自然通讯由资深作者金Szatkiewicz共同研究,博士,副教授UNC的基因,表明罕见的结构基因变异可能扮演一个角色精神分裂症。

“我们的研究结果表明,件结构变异影响特定的基因组结构的边界增加患精神分裂症,“Szatkiewicz说。“改变这些边界可能导致失调基因表达,我们认为未来机械的研究可以确定精确的这些变异对生物学功能的影响。”

先前的研究精神分裂症的基因主要涉及使用常见的基因变异称为单核苷酸多态性(改变常见基因序列,每个影响单个核苷酸),罕见的变化提供蛋白质的DNA的一部分,或非常大的结构性变化(改变影响了几百几千个核苷酸)。这些研究给快照的基因组,使大部分基因组的一个谜,因为它可能与精神分裂症有关。

在自然通讯研究中,Szatkiewicz和同事研究了整个基因组,使用一个名为全基因组测序的方法(WGS)。WGS尚未广泛应用的主要原因是,它是非常昂贵。在这项研究中,一个国际合作汇集资金来自国家心理卫生研究所的赠款和配套资金来自瑞典SciLife实验室进行深全基因组测序1165精神分裂症患者和1000 -已知最大WGS研究精神分裂症。

因此,新发现。之前察觉突变的DNA被发现,科学家们从未见过精神分裂症。

特别是,这项研究强调了角色,一个三维的基因组结构被称为拓扑关联域(TADs)可以在精神分裂症的发展。TADs截然不同的基因组区域之间有严格的界限,防止域名与遗传物质在邻国TADs交互。转移或打破这些边界允许基因之间的相互作用和监管通常不会相互作用的元素。

当这些交互发生时,基因表达可能是改变不良的方式可能导致先天性缺陷、癌症的形成和发育障碍。本研究发现,极其罕见的结构性变异影响小孩子边界更经常发生在大脑中精神分裂症患者比没有它。结构变异大的突变,可能涉及缺失或重复基因序列,或不典型的序列基因组。这一发现表明,错误或丢失少量边界也可能导致精神分裂症的发展。这项研究是第一个发现异常TADs之间的联系和发展的精神分裂症。

这项工作凸显了TADs-affecting结构性变异作为未来的总理候选人机械的研究精神分裂症的生物学。

“未来可能的调查将处理与这些TADs-affecting patient-derived细胞突变和在分子水平上弄清楚究竟发生了什么,”Szatkiewicz说,兼职在北卡罗来纳大学精神病学助理教授。“在未来,我们可以使用此信息来帮助开发药物或精度的一点影响药物治疗可以修复TADs中断或影响基因表达可能改善病人的结果。”

本研究将结合其他WGS研究为了增加样本量进一步证实这些结果。本研究也将有助于科学界建立在基因奥秘的精神分裂症。

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