2010年3月22日

全基因组分析精确定位家庭中的疾病基因

DNA的插图

两个独立的研究小组首次使用全基因组测序技术来从遗传水平上诊断家族性疾病。结果提供了使用基因组测序和个性化医学作为医疗常规部分的潜在好处的预览。

尽管近年来技术进步使基因组测序更快,更便宜,但是据报道,全世界只有十几个人对他们的整个基因组进行了测序。研究人员通常发现对最可能携带异常或异常基因的较小目标区域进行测序更为实用。尽管这些捷径是有效的,但新的全基因组研究显示了更广泛方法的益处。

一项研究得到了美国国立卫生研究院国家普通医学科学研究所(NIGMS)的部分支持,西雅图系统生物学研究所的David Galas博士与同事合作分析了一个家庭的所有4个成员的整个基因组。两个兄弟姐妹各有2种罕见疾病-以面部和四肢缺陷为特征的米勒综合征和影响肺的原发性睫状运动障碍-但他们的2个父母没有。该研究在2010年3月11日的早期在线版本中进行了描述 科学.

全基因组测序使研究人员能够确定父母的DNA重组的准确位置,从而将新的性状组合传递给孩子。他们确定了可能导致该家族罕见疾病的4个候选基因。此外,基因组比较使科学家能够准确估计父母与孩子之间发生突变的速率。

Galas说:“我们对检查同一家族的完整基因组还能获得多少其他信息感到非常满意,也感到有些惊讶。” “我们现在可以看到所有的遗传变异,包括罕见的变异,并且可以构建每条染色体的遗传,这对于理解对健康和疾病至关重要的特征至关重要。”

在第二项研究中,贝勒医学院的James Lupski博士是他自己的研究主题。他被诊断患有Charcot-Marie-Tooth(CMT)病,一种罕见的遗传性疾病,会影响四肢,手和脚的神经功能。他的7个兄弟姐妹中有3个也患有CMT,但他的父母却没有。先前的筛选显示该家族没有与CMT相关的一些最常见的基因变异。

在NIH国家神经疾病和中风研究所(NINDS)和国家人类基因组研究所(NHGRI)的支持下,研究人员对Lupski的整个基因组进行了测序,并确定了可能与CMT相关的微小基因变异。然后,他们在Lupski的父母和兄弟姐妹中分析了这些变体。

在2010年3月10日, 新英格兰医学杂志,科学家报告说Lupski和其他受影响的家庭成员携带了该基因的2个变更版本 SH3TC2,该链接先前与CMT关联。大多数未受影响的家庭成员,包括父母双方,都只有一个拷贝的基因变异。

NINDS主任Story Landis博士说:“这项研究令人印象深刻,是使用下一代基因组测序技术来探究CMT的根本原因。”

这些新的测序方法可能潜在地有助于多种疾病的诊断。知道哪些突变会影响每个患者,这将有助于医生个性化针对错误分子途径的治疗方法,并避免不必要的副作用。

—由Vicki Contie

相关链接