沃爾特(Walter)和伊麗莎·霍爾(Eliza Hall)研究所的研究人員為數(shù)十年的全球研究做出了貢獻(xiàn)，該研究揭示了兩個(gè)新基因突變，這些突變導(dǎo)致罕見(jiàn)的癲癇病。

該研究所的研究小組還追溯了一種遺傳突變的起源;活著自發(fā)突變的人，已經(jīng)生活了5000多年。該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了可以檢測(cè)特定突變(稱為重復(fù)擴(kuò)展)的技術(shù)，即使在小樣本組中也是如此，還開發(fā)了可追蹤突變起源到其起源的工具。

這些發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然通訊》上背對(duì)背的論文中。該研究所的Mark Bennett博士，Haloom Rafehi博士和Melanie Bahlo教授是國(guó)際財(cái)團(tuán)的成員，該財(cái)團(tuán)包括來(lái)自澳大利亞，德國(guó)，法國(guó)和荷蘭的臨床醫(yī)生，生物信息學(xué)家和生物學(xué)家。

重復(fù)問(wèn)題

家族性成人肌陣攣性癲癇(FAME)是一種罕見(jiàn)的癲癇病形式，在家庭中發(fā)作，通常在一個(gè)人的20多歲或30多歲開始。它是由“顯性”基因突變引起的，這意味著，即使在普通人群中很少發(fā)生，受影響父母的孩子也有50/50的機(jī)會(huì)遺傳該疾病。FAME有幾種子類型，稱為FAME1，F(xiàn)AME2，F(xiàn)AME3和FAME4。

研究所的研究人員參與了二十多年的國(guó)際努力，以尋找這些癲癇病的遺傳原因。現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了分別在基因STARD7和MARCH6中引起FAME2和FAME3的突變。

基因突變是一種不尋常的類型，稱為重復(fù)擴(kuò)增。重復(fù)擴(kuò)張通常與神經(jīng)系統(tǒng)疾病有關(guān)，包括亨廷頓舞蹈癥，共濟(jì)失調(diào)，自閉癥和FAME。

Rafehi博士說(shuō)，發(fā)現(xiàn)這種疾病的遺傳原因可以幫助診斷由反復(fù)擴(kuò)張引起的FAME和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者。

Rafehi博士說(shuō)：“我們知道，基因診斷對(duì)患者非常重要，它可以提供答案，并使他們有計(jì)劃生育的選擇和可能的治療方法。”

“而且，現(xiàn)在，首次將具有可疑FAME的家庭轉(zhuǎn)診接受檢測(cè)，很有可能獲得改變生活的確定性遺傳診斷。”

幾十年的神秘

Bahlo實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開發(fā)出高度專業(yè)化的生物信息學(xué)工具來(lái)識(shí)別重復(fù)擴(kuò)增，使它們成為尋找這些罕見(jiàn)疾病的最前沿。

貝內(nèi)特博士說(shuō)，全世界的研究人員花了超過(guò)二十年的時(shí)間尋找導(dǎo)致澳大利亞和世界各地家庭中發(fā)生FAME 的基因突變。

“在過(guò)去的一年里，出現(xiàn)了在確定家族成人肌陣攣性癲癇的遺傳原因，與這種疾病是由重復(fù)造成的發(fā)現(xiàn)突破擴(kuò)張，”班尼特博士說(shuō)。

“檢測(cè)DNA中的重復(fù)擴(kuò)展可能非常困難。我們的實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了一種名為exSTRa(擴(kuò)展的短串聯(lián)重復(fù)序列算法)的工具，該工具即使在數(shù)據(jù)集很小的情況下也可以在整個(gè)基因組中搜索重復(fù)擴(kuò)展。這很重要，因?yàn)榈湫偷姆治龇椒o(wú)法發(fā)現(xiàn)重復(fù)膨脹，因此經(jīng)常將它們視為疾病的原因而忽略不計(jì)。”

他說(shuō)，該研究所的研究團(tuán)隊(duì)使用exSTRa來(lái)獨(dú)立驗(yàn)證這些具有FAME家族突變的基因。

貝內(nèi)特博士說(shuō)：“這些患者中的許多人已經(jīng)等待了數(shù)年甚至幾代人的時(shí)間才能知道其病因。由于這一發(fā)現(xiàn)，他們終于有了答案。”

“鑒定與FAME相關(guān)的基因是了解這種疾病的重要步驟，我們希望最終將為患者帶來(lái)更好的診斷和治療選擇。”

一個(gè)古老的問(wèn)題

Rafehi博士開發(fā)了軟件，使研究人員能夠跟蹤一種突變MARCH6的遺傳家族樹。

Rafehi博士說(shuō)：“通過(guò)比較突變附近的DNA序列，我們能夠證明所有具有FAME3亞型的患者都具有相同的MARCH6突變，這表明他們都是遠(yuǎn)親。” “我們還能夠估算出突變的年齡，并證明FAME3起源于歐洲253代(超過(guò)5000年)中的一次自發(fā)突變。”

拉菲希博士說(shuō)，估計(jì)基因突變的年齡不僅是一種好奇，而且還提供了有關(guān)該疾病及其傳播方式的寶貴信息。

“這一發(fā)現(xiàn)告訴我們，MARCH6基因的突變并不常見(jiàn)，而且不太可能再次獨(dú)立發(fā)生。它還證實(shí)，F(xiàn)AME3可能僅限于歐??洲人群，而其他形式，例如FAME1，則是亞洲獨(dú)有的。我們現(xiàn)已出版一個(gè)使世界各地的研究人員能夠使用我們的算法研究感興趣的其他基因，幫助發(fā)現(xiàn)更多遺傳疾病的原因和傳播的網(wǎng)站。”