Типы генных мутаций, которые способствуют развитию аутизма, более разнообразны, чем считалось ранее, сообщают исследователи из Калифорнийского университета, Медицинской школы Сан-Диего, в онлайн-выпуске Американского журнала генетики человека от 24 марта. По их словам, полученные данные представляют собой значительный прогресс в усилиях по раскрытию генетической основы расстройства аутистического спектра (РАС).
Для проведения исследования исследователи набрали сотни добровольцев из семей, в которых один ребенок страдает РАС, и секвенировали полные геномы каждого члена семьи, включая родителей и обычно развивающихся братьев и сестер. Затем исследователи искали мутации de novo, генные изменения, которые возникают спонтанно у потомства и связаны с мутацией в сперме отца или яйцеклетке матери. На основании предыдущих открытий авторов известно, что мутации de novo повышают риск, особенно в спорадических случаях, когда семейный анамнез аутизма отсутствует.
Самый распространенный тип мутаций de novo – орфографические ошибки, которые изменяют одну букву кода ДНК. Однако в своем новом исследовании исследователи обнаружили множество других мутаций, которые вносят более сложные изменения. Эти изменения, называемые структурными вариантами, включают вставку или удаление целых слов или предложений кода ДНК.
Исследовательская группа обнаружила удивительное разнообразие спонтанных мутаций, от простых делеций или вставок до "прыгающие гены" – элементы ДНК, которые копируют и вставляют себя в другие части генома. Они также обнаружили, что структурные мутации иногда возникают в плотных кластерах, где одновременно возникает комбинация различных мутаций.
"Эти мутации могут вставлять, удалять или, в некоторых случаях, шифровать последовательность ДНК," сказал старший автор Джонатан Себат, доктор философии, адъюнкт-профессор психиатрии, клеточной и молекулярной медицины и директор Центра геномики психических заболеваний Бейстера при Медицинской школе Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Себат и его коллеги обнаружили, что спонтанные структурные мутации происходят с удивительно высокой частотой у людей – 20 процентов, а мутации при аутизме имеют тенденцию нарушать работу генов. "У детей с аутизмом в целом меньше мутаций," сказал Себат, "но их мутации с большей вероятностью нарушат гены, участвующие в развитии мозга."
Себат отметил, что в исследовании выделяется несколько генов, которые могут играть ключевую роль в развитии мозга. Например, ученые определили делецию в одном гене под названием "звездочет" что требуется для регулирования передачи сигналов между нейронами головного мозга.
"Мутации в stargazin очень редки," сказал первый автор, Уильям Брандлер, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Себата, "но они указывают нам на биохимический путь, который может быть важен для социального развития. В будущем подобные открытия могут привести к более эффективным индивидуальным методам лечения аутизма."