亲缘关系远/近对家庭复杂遗传疾病的影响

　　

你有你母亲的眼睛和你父亲的微笑，但遗传不仅仅是表面上的东西。在一项跨越十多年的研究中，贝勒医学院的研究人员观察了特定人群中的几代家庭，以揭示新遗传的DNA变异对隐性疾病特征的作用，在此过程中，他们创建了一个特定人群的数据库，揭示了在更大的队列中看不到的独特DNA信息。

该研究结果现已发表在《 Genetics in Medicine OPEN》上，揭示了与未受影响的人群相比，那些血缘关系水平较高的家庭中复杂遗传疾病的发生率之间存在相关性。亲缘关系是指父母双方向后代提供相似的遗传标记，例如拥有共同的祖先，并且从父亲和母亲那里继承的基因组的遗传信息是相同的。

贝勒大学分子和人类遗传学博士后、该研究的共同主要作者Zeynep Coban-Akdemir博士说:“我们观察到，与亲本亲缘关系较低的人相比，亲本亲缘关系较高的人的染色体上被称为ROH的区域(纯合区域)更长。我们可以看到，当血缘关系发挥作用时，以及当新的基因变异被引入代表更远祖先的氏族或部落的家庭单位时，会发生什么。”

前贝勒大学研究生、现在莫菲特癌症中心担任助理教授的Xiaofei Song博士说:“我们进一步应用了一种统计方法来系统地评估这些遗传变异对疾病的影响。我们的研究结果表明，新引入的遗传变异可以更好地解释我们在患者中观察到的临床特征。”Song也是这项研究的共同主要作者。

“这项发表的研究对罕见病和人口基因组学领域都有贡献。从学员的角度来看，这篇文章为理解人类遗传学的基本概念和应用不同的计算方法来阐明这些概念提供了宝贵的资源，”土耳其伊斯坦布尔阿奇巴登大学的博士候选人Tugce Bozkurt-Yozgatli说。

Coban-Akdemir在贝勒大学的Lupski实验室工作，在那里进行了这项研究，他说这是研究结果的一个重要部分，因为它揭示了基因如何在不同的人群和氏族中发挥作用，从而导致不同的隐性遗传疾病。

研究的人群是一群来自土耳其的个体，与来自大欧洲的其他人群相比，已知他们在遗传标记上有不同的变异。研究人员创建并分析了一个来自外显子组测序的变异数据库，这是一种基因组学分析，提供了对全基因组遗传变异的一种了解，773名无亲缘关系的志愿者受到各种疑似罕见孟德尔病特征的影响，这些疾病是由单个基因突变引起的，显然是根据孟德尔的期望从一代传给下一代。研究人员将这些数据与另一个由643名未受影响的亲属创建的数据库进行了比较。

在遗传研究人员常用的共享数据库中发现，土耳其人群中大约有一半的遗传变异在更大的欧洲对照人群中不存在。

“这组土耳其个人和家庭让我们深入了解了普通人群无法提供的遗传学。我们在土耳其人群中发现的是非常独特的。这一群体不仅在较大的数据库中代表性不足，而且它向我们表明，与欧洲人群相比，他们具有丰富的遗传变异，这种变异仅在这一人群中可见，”Coban-Akdemir说。

贝勒大学儿科神经学助理教授Davut Pehlivan博士说，单个人的DNA中大约有4000万个沃森-克里克碱基对变异。

“人类基因组计划为研究人员利用新一代测序技术研究整个基因组DNA补体打开了大门。然而，随着这些进步，更多的斗争出现了。例如，在我们的4000万个DNA变异中，很难确定是哪个变异导致了疾病。对健康人群的研究有助于我们消除这些常见的变异。因此，我们研究了土耳其人群中的患者及其健康亲属。”Pehlivan说。“基因组中有很多变化，我们并不完全了解所有这些细节的含义，但这项人口研究的数据将帮助世界各地试图解释人类基因组DNA中其他变异结果的所有研究人员。”

Pehlivan描述了从2010年开始收集信息和想要参与基因组学研究的家庭，长途跋涉到大多数患者所在的农村地区，这本身就是一个人类兴趣的故事，以确保数据库和临床信息能够准确地代表这些家庭。

“我们发现了200多个基因与现有的疾病基因关联有关。这将帮助我们进一步了解，在这个人群和其他人群中，是什么导致了这些疾病，以及人类生物扰动导致了广泛的疾病。我们的研究将为人类生物学和基因组生物学开辟新的研究途径，并最终有助于为患者和家属带来核酸治疗，这是用于开发COVID疫苗的方法。”

“这组研究人员不仅帮助了他们研究的人群，而且他们的发现也可以应用于许多人群。在这个星球上，我们都是非常不同的个体，但我们的基因行为非常相似，我们都拥有共同的人性。因此，了解遗传疾病的工作原理有助于我们支持全球受影响的家庭，”贝勒大学遗传学和基因组学卡伦基金会捐赠主席James R. Lupski博士说。

在过去，Coban-Akdemir和Claudia M.B Carvalho博士(之前在贝勒大学工作，目前在西雅图太平洋西北研究所(PNRI)的她自己的实验室里，她也参与了这项研究)一直致力于研究基因变异，通过产生具有新的或不同功能的截断或改变的蛋白质来确定疾病的原因。他们的工作还集中在有和没有遗传疾病的人口数据库上。他们目前的工作反映了多样性和包容性的重要性，因为工作继续揭示遗传疾病的原因。

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