Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California San Diego) применили полногеномное секвенирование с длинными прочтениями (LR-WGS) для поиска генетических вариантов, ассоциированных с расстройствами аутистического спектра (РАС). Результаты опубликованы в журнале Cell Genomics.
LR-WGS позволяет считывать большие фрагменты ДНК за один проход, что делает его более эффективным для обнаружения сложных мутаций по сравнению с традиционными методами коротких прочтений. В исследовании, охватившем 267 геномов людей с РАС, ученые показали, что LR-WGS выявляет:
- на 33% больше структурных вариантов (крупных перестроек, делеций, дупликаций), нарушающих работу генов;
- на 38% больше тандемных повторов — участков с многократно повторяющимися последовательностями ДНК, которые ранее часто ускользали от детекции.
Некоторые из обнаруженных мутаций представляют собой сложные перестройки генов, способные нарушать их функцию и вносить вклад в развитие аутизма.
«Недостающая наследуемость»
Значительная часть генетической основы аутизма остается нераскрытой — этот разрыв между высокой наследуемостью заболевания и выявляемыми вариантами называют «недостающей наследуемостью». Новая работа демонстрирует, что LR-WGS позволяет обнаружить мутации, которые не удавалось выявить стандартными методами.
Кроме того, анализ данных о метилировании ДНК — химических модификациях, регулирующих активность генов, — помог определить, как обнаруженные варианты влияют на функцию генов.
Перспективы и ограничения
Авторы отмечают, что для точной оценки вклада длинных прочтений в объяснение «недостающей наследуемости» потребуются еще более масштабные исследования. По предварительной гипотезе, LR-WGS может удвоить долю наследуемости, связанную с такими типами вариантов, как тандемные повторы и структурные варианты.
«Технологии длинных прочтений меняют правила игры с точки зрения разнообразия функциональной информации, которую мы можем получить из одной геномной последовательности, — комментирует старший автор исследования Джонатан Себат (Jonathan Sebat), профессор психиатрии, клеточной и молекулярной медицины Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего. — Это поможет понять генетическую основу аутизма и других нарушений нервно-психического развития, что в перспективе приведет к улучшению диагностики и разработке таргетной терапии».
Источник: medicalxpress.com