Nature新论文再次证实“垃圾”DNA的重要性

　　来自加州大学旧金山分校，麻省哈佛Broad研究院，以及耶鲁大学医学院的研究人员研发出了一种新型运算工具，能深入挖掘已有DNA数据库资料。利用这一方法，他们发现了某些DNA突变如何通过遗传传递疾病的。

　　这一研究成果公布在10月29日Nature杂志上。

　　文章通讯作者，加州大学旧金山分校Sandler研究院的Alex Marson博士表示，“再一次，研究人员发现了所谓‘垃圾’DNA序列的新意义，这些看似随机分布的短DNA序列实际上对于人类生理学具有重要意义。”

　　这一研究发现也指出了自身免疫性疾病背后的复杂遗传起源，这将有助于更好的诊断自身免疫性疾病，并最终实现治疗方法的创新。

　　研究人员分析了39组大规模全基因组关联研究（GWAS）所得的数据，近年来不少科学家们都进行了GWAS研究，这种研究方法主要是通过上千个样品分析，识别人类基因中与常见疾病患病风险有关的遗传突变。但是迄今为止，GWAS研究数据很难指向突变蛋白，因为在这大片的DNA序列中的蛋白编码基因突变，很少能与研究的疾病联系在一起。

　　相反，GWAS研究发现的遗传风险，常常与不是基因中的DNA突变有关。这种遗传风险的特性与目前科学家们了解的截然不同，因此更加证实了此前希望通过大规模人类遗传突变研究就能促进临床应用的想法并不妥当。

　　在这项新研究中，研究人员发现不同自身免疫性疾病中的特殊遗传突变，会以特殊的方式改变基因激活的模式，影响自身免疫系统的功能。尽管遗传突变并没有发生在基因内，但这种影响是事实。

　　为了验证这一观点，研究人员研发出了一种软件，然后利用新一代测序技术分析特殊免疫细胞中的表观遗传特性，这些免疫细胞中的基因活性受到影响，但受影响基因本身的DNA序列并没有发生改变。

　　研究人员发现大部分与自身免疫性疾病有关的关键DNA变化，都发生在一种称为“增强子”的区域内。通过描绘这些免疫细胞中的增强子图谱，研究人员追踪了GWAS研究中基因活性改变的模式，结果他们发现了基因组中的活性模式，以及与自身免疫性疾病有关的细胞类型。

　　许多自身免疫性疾病都与辅助性T细胞有关，作者认为遗传变异可能改变了这些关键免疫细胞对其周围环境中增加自身免疫力的刺激的反应。

　　此外，这项研究还建立了多发性硬化（MS）发病病因与免疫系统之间的关联，研究人员指出，这种关联并不是与神经细胞有关的遗传突变，MS的发生，免疫系统是首要原因。

　　而且这项最新发现一方面将特殊遗传突变与调控基因活性的细胞环路联系在了一起，另一方面也改变了特殊免疫细胞类型的生理特性，这种方法将能帮助医学研究人员更精确的靶向自身免疫疾病中的免疫治疗干预措施。

　　加州大学旧金山分校的研究人员计划再深入探索，分析这些新发现的增强子DNA突变如何影响细胞，以及其致病作用是否能通过DNA编辑技术，如CRISPR进行修订。