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罕见遗传代谢紊乱的原因

卑诗省儿童医院,英属哥伦比亚大学(UBC)和新英格兰医学杂志上发表的国际研究小组的一项新研究首次发现一种罕见的DNA突变类型是遗传代谢的原因。紊乱。

遗传性代谢紊乱 - 身体无法分解食物中的特定营养素导致一系列严重的健康问题 - 往往是由基因缺陷引起的。在这项重要的研究中,研究人员发现了三个孩子未确诊的退行性疾病背后的一个不寻常的基因突变:DNA的重复扩增。在这种特定的突变中,该基因看起来没有受损,但由于与其相邻的DNA延伸了其正常长度的数百倍,因此不起作用。

“为了检测这种DNA增殖,你只能使用全基因组测序,并且必须搜索数十亿个DNA;它确实是在大海捞针中搜寻,”主要作者Clara van Karnebeek博士说。“通过我们的新方法,我们终于解决了我们的神秘案例,我们现在期望找到其他原因,如尚未解释的遗传代谢疾病的遗传原因。”

迄今为止,DNA重复扩增已与大约30种不同的疾病相关联。

“对于患有罕见疾病的孩子及其家人来说,找到他们的疾病的根本原因非常重要,”该研究的共同作者Wyeth Wasserman博士说。“诊断使我们有可能进行干预,减轻不应有的父母内疚感,并提供对更多常见疾病的见解。”

对于具有不明原因的医学状况的儿童,诊断为进一步研究奠定了基础,可能导致新的干预措施,例如旨在“开启”受损基因的基因疗法,饮食调整或提供身体缺失的营养素的补充剂。有效的治疗可以减缓或阻止有害症状,改善患有罕见疾病的儿童及其家人的生活质量。

在这项研究中,van Karnebeek和她的研究团队的初步工作将这种罕见疾病的遗传原因的研究范围缩小到基因组的关键区域。然而,在使用外显子组测序和全基因组测序进一步研究后,国际研究小组无法确定DNA中的错误。

BC儿童研究所的研究人员采用了一种新颖的方法。通过深入的人工分析和新兴生物信息学工具和技术的研究共同作者BrittDrögemöller博士和Phillip Richmond博士发现并证实,这种疾病的基因是完整的,但重复的扩展错误阻止了它的功能。

“在我们的搜索中,我们专注于通过外显子组测序难以发现的变异”Drögemöller说。“经过几个月的各种不同分析试验,我们终于通过使用旨在识别DNA重复扩增的新靶向方法揭示了这种新的遗传变异。”

“这些研究结果是通过多学科方法和技术,技术和软件的进步实现的,”里奇蒙说。“最近两年前这是不可能的,最重要的是,它向我们展示了在其他未确诊病例中寻找什么。”

被确定为这种特殊疾病的原因的基因是一种能使身体将称为谷氨酰胺的氨基酸转变为谷氨酸的酶。需要做更多的工作来确定这种遗传错误究竟是如何导致疾病的,但谷氨酸的积累或谷氨酸的缺乏可能导致儿童严重的发育迟缓和残疾,包括语言,言语,平衡和协调方面的困难。

通过与世界各地的测序联合体的合作,研究人员能够证实,这种特殊的重复扩增仅在8,000人中发现,确定突变非常罕见。

超过一百万加拿大人患有罕见疾病,其中超过50%的病例仍然是未知的潜在遗传原因。“对于患有罕见疾病的儿童,我们可以做得更好。对于50%无法找到答案的人来说,这一发现和新方法将有助于我们挖掘并潜在地找到他们疾病的原因,”里士满说。

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