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，該研究揭示了兩個新基因突變，這些突變導致罕見的癲癇病。

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。該團隊開發(fā)了可以檢測特定突變(稱為重復(fù)擴展)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教授是國際財團的成員，該財團包括來自澳大利亞，德國，法國和荷蘭的臨床醫(yī)生，生物信息學家和生物學家。

重復(fù)問題

家族性成人肌陣攣性癲癇(FAME)是一種罕見的癲癇病形式，在家庭中發(fā)作，通常在一個人的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的機會遺傳該疾病。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際努力，以尋找這些癲癇病的遺傳原因?，F(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)擴增。重復(fù)擴張通常與神經(jīng)系統(tǒng)疾病有關(guān)，包括亨廷頓舞蹈癥，共濟失調(diào)，自閉癥和FAME。

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

Rafehi博士說：“我們知道，基因診斷對患者非常重要，它可以提供答案，并使他們有計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，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實驗室已經(jīng)開發(fā)出高度專業(yè)化的生物信息學工具來識別重復(fù)擴增，使它們成為尋找這些罕見疾病的最前沿。

貝內(nèi)特博士說，全世界的研究人員花了超過二十年的時間尋找導致澳大利亞和世界各地家庭中發(fā)生FAME 的基因突變。

“在過去的一年里，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)突破擴張，”班尼特博士說。

“檢測DNA中的重復(fù)擴展可能非常困難。我們的實驗室開發(fā)了一種名為exSTRa(擴展的短串聯(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基因組中搜索重復(fù)擴展。這很重要，因為典型的分析方法無法發(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。”

他說，該研究所的研究團隊使用exSTRa來獨立驗證這些具有FAME家族突變的基因。

貝內(nèi)特博士說：“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更好的診斷和治療選擇。”

一個古老的問題

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：“通過比較突變附近的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5000年)中的一次自發(fā)突變。”

拉菲希博士說，估計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，而且不太可能再次獨立發(fā)生。它還證實，F(xiàn)AME3可能僅限于歐??洲人群，而其他形式，例如FAME1，則是亞洲獨有的。我們現(xiàn)已出版一個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。”