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eBioMedicine |配子或胚胎发生过程产生的非经典剪接位点新发突变对神经发育性疾病的影响
来源: | 作者:szjkyyc | 发布时间: 2023-12-21 | 831 次浏览 | 分享到:

新发突变是指不从父母遗传而是由配子或胚胎发生过程中引起的突变。据估计新发突变可能导致13-60%的神经发育性疾病的发生。功能缺失的新发突变明确能够导致神经发育性疾病的发生,然而从大量可能良性或意义不确定的错义、同义和非编码变异中区分临床致病性变异并提高神经发育性疾病的分子诊断存在挑战性。非经典剪接位点(±2)之外导致异常mRNA剪接基因组变异被定义为非经典剪接变异,美国医学遗传学会ACMG指南仅将经典剪接位点中的变异定义为功能缺失变异而忽略非经典剪接变异对神经发育性疾病的影响。国家卫生健康委配子及生殖道异常研究重点实验室曹云霞教授和贺小进教授联合中南大学湘雅医院国家老年疾病临床医学研究中心李津臣研究员中南大学生命科学学院夏昆教授Lancet杂志旗下期刊eBioMedicineIF:11.1发文题为Prioritizing de novo potential non-canonical splicing variants in neurodevelopmental disorders,发现非经典剪接新发突变同样对神经发育性疾病有重要影响

作者基于前期开发的Gene4Denovo新发突变数据库(Nucleic Acids Research),分别在47,574名神经发育性疾病患者4,262未受影响的对照中整理了345,787198,299新发突变。基于深度学习算法SpliceAI剪接变异预测软件,神经发育性疾病患者明显携带更多的潜在非经典剪接变异并且其对神经发育性疾病患者的贡献度和经典剪接变异类似。进一步发现携带潜在非经典剪接变异的274个基因的编码区致病性变异同样显著富集于神经发育性疾病患者。功能分析发现274基因和染色质重塑、转录因子结合、神经元轴突和离子跨膜转运蛋白活性等以往报道的神经发育性疾病功能相关。

 

为了验证潜在非经典剪接变异对mRNA的影响,作者选择79个高度可以信的变异进行功能实验验证。Minigene体外实验发现74.68%59/79)的变异导致40个神经发异性疾病候选基因(25已知和15潜在新候选基因)的mRNA异常剪接,包括外显子跳跃,部分外显子删除,内含子保留和部分内含子插入等。其中9个基因(ARID1B, KAT6B, TCF4, SMARCA2, SHANK3, PDHA1, WDR45, SCN2A, SYNGAP1)携带两个以上的非经典剪接变异。有61.02%36/59)的阳性非经典剪接变异在ClinVar数据库中没有被报道或者被定义为临床意义不明。

 


总的来说,该研究证实了基于潜在剪接影响深入挖掘检测到的大量变异的必要性,同时非经典剪接变异的解析对于提高神经发育性疾病的临床诊断和解析致病机制具有重要意义

 

重点实验室李阔阔副研究员为第一作者,重点实验室主任曹云霞教授特聘教授贺小进教授共同通讯作者。

 

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2023.104928