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新生突变解析神经精神疾病共有致病基因和通路
2015-10-19
新生突变（de novo mutations，DNMs）是指父母的生殖细胞在减数分裂过程中发生并遗传给下一代的突变，在多种散发性疾病，尤其是散发性神经精神疾病中扮演着重要的角色。基于核心家系的全外显子测序（whole-exome sequencing， WES）和全基因组测序（whole-genome sequencing， WGS）已经成为鉴定DNMszui直接有效的方法。
近日，中国科学院北京生命科学研究院吴金雨等课题组通过分析4种神经精神疾病（autism spectrum disorder，ASD；epileptic encephalopathy，EE；inlectual disability，ID；schizophrenia，SCZ），共计3,555个核心家系的17,104个新生突变，研究发现：1）神经精神疾病患者比正常对照个体具有更高的突变速率 (P < 1.3E-7)，发现升高的突变速率主要是由无义突变、有害的错义突变和移码突变造成的，说明这些有害突变对神经精神疾病的发生具有重要影响；2）基于这些有害突变，总共鉴定了764个神经精神疾病致病基因。在这些候选基因中，不但包括已知的致病基因，例如CHD8, SCN2A, RLEN, NRXN1 等，还包括多个新的候选基因，例如SUV420H1，SLC32，KATNAL2，TAF13 等；3）同时发现53个候选基因存在于两种以上疾病中，显著高于随机情况(P < 1E-6)，暗示这些疾病的分子通路和遗传机制具有很大的交集；4）研究人员还利用人脑的脑皮层表达数据，发现四种神经精神疾病候选基因在构建共表达网络上面也具有相似的表达模式；5）此外为方便相关科研工作者，研究人员基于上述收集的四种神经精神疾病核心家系测序得到的新生突变数据构建了NPdenovo数据库（http://122.228.158.106/NPdenovo）。同时，还对这些突变进行了详细注释，方便用户挖掘相关致病基因。
图1. NPdenovo 数据库数据分析流程
图2. 四种神经精神疾病中潜在致病基因的鉴定以及重合情况
