一项新的研究表明，在自闭症中，基因之间发生的自发突变与固有基因起着同等的作用。这项研究于5月27日发表在《自然——遗传学》，是第一个检查这些“非编码”突变对自闭症患者的全基因组影响的研究。在过去的三年里，不同的团队一直在对自闭症患者的DNA进行测序，包括基因内部和基因之间的关系。但是，对基因之间数十万个突变进行分类是一项几乎不可能完成的任务，尤其是考虑到研究人员对基因片段本身知之甚少。这项新研究通过利用机器学习方法克服了这一挑战。研究人员创建了一种算法，能够预测特定的非编码突变是否会产生特定的基因表达。它根据每个突变的可能性为每个突变分配一个分数，表明它的危害程度。“这里的独特方法是，我们不仅在计算突变，而且还在使用基于深度学习的框架来研究突变的影响，”该研究的合著者、综合基因组学教授OlgaTroyanskaya说。新泽西州的普林斯顿大学。“原来，基因突变有重要和不重要之分，效果也不一样。”专家表示，这项研究的优势在于它可以观察到整个基因组的自发突变。未参与该研究的芝加哥大学遗传学助理教授XinHe表示，之前分析非编码突变的努力主要集中在特定区域，通常是那些最接近基因的区域。“在这项研究中，观察整个基因组，我们可以看到明显的差异信号。这也代表了一个令人印象深刻的结果，”他指出。局限性：Troyanskaya的小组和她的同事分析了来自1,790个家庭的7,097个全基因组，其中一个孩子患有自闭症，但父母和至少一个兄弟姐妹没有自闭症。他们在自闭症儿童身上发现了数以千计的自发突变，但这些突变也主要在非自闭症儿童中发现。他们创建的算法预测了突变破坏控制基因表达的基因组区域的可能性。在此之后，该团队搜索了人类基因突变数据库，以检查与医疗状况相关的任何突变，或者它们是否也存在于对照组中。他们汇总所有相关信息以生成每个突变的影响分数。研究人员发现，患有自闭症的儿童在非编码突变方面的平均影响分数确实高于他们没有这种疾病的兄弟姐妹。总体而言，分析表明，该突变导致4.3%的儿童患有自闭症，而该基因内的有害突变为5.4%。该团队还评估了突变对信使RNA(mRNA)的影响。集体RNA属于基因和蛋白质之间的中介。他们发现，在自闭症儿童中，破坏mRNA的突变比影响DNA的突变具有更大的实际影响。“这是一个值得跟进的有趣事实，”华盛顿州立大学斯波坎生物医学学院医学科学助理教授LuciaPeixoto说，她没有参与这项研究。“我不认为很多研究人员将RNA加工视为自闭症。”这是一个重要因素。”研究人员发现，与自闭症儿童的高影响非编码突变最接近的基因往往会直接影响脑组织。总部位于英国牛津的生物科学公司Genomics的首席科学官JeffreyBarrett没有参与这项研究，他说：“很高兴看到有大量证据支持这一观点，即通过影响非-在发育中的大脑中编码调节元件，它确实为自闭症和其他神经发育障碍带来了希望。”邻近基因也往往参与自闭症的病理过程，例如神经元信号或基因调控。该途径与编码基因突变引起的破坏相同。该团队还评估了高影响突变对培养细胞基因表达的影响。他们发现，在大多数情况下，突变似乎会改变基因的实际表达。该算法称为DeepSEA，现已在线提供。Troyanskaya及其同事正在将他们发现的方法应用于患有其他疾病（包括先天性心脏病）的个体的全基因组研究。
