Genome Biol：科学家识别出与人类先天性心脏病发生相关的风险基因

2021年12月30日 讯 /生物谷BIOON/ --每出生100个婴儿中就有1个会被诊断为先天性心脏病（CHD，congenital heart disease），其是引发新生儿死亡的主要原因，然而目前研究人员对引发这些发育障碍的遗传原因知之甚少，这或许就影响了准确的产前遗传测试技术的开发和进展。近日，一篇发表在国际杂志Genome Biology上题为“A cis-regulatory-directed pipeline for the identification of genes involved in cardiac development and disease”的研究报告中，来自澳洲莫纳什大学等机构的科学家们通过研究开发了一种新方法，其或能帮助确定哪些基因在引发这些心脏异常性疾病方面发挥作用；该技术不仅能证实众所周知的先天性心脏病风险基因，还发现了35个此前并未发现与该病相关的基因，本文研究为科学家们今后开发针对先天性心脏病更为精准的产前遗传性测试技术奠定了一定的基础。

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研究者表示，我们旨在改善当前的常规方法来识别致病基因，常规方法重点关注于筛选仅存在于心脏中的基因，往往忽略了存在于其它组织中的基因，尽管这些基因在心脏发育过程中扮演着重要角色。Nim博士说道，我们所采用的诀窍就是深挖基因组数据库来识别能在心脏中特异性开启的基因，而由此产生的计算机管线不仅能识别出心脏的特殊基因，而且还能识别出与其它器官相关的基因，比如肝脏或肾脏等。这或许就包括了许多缺失的先天性心脏病基因，但迄今为止，由于其并不是心脏所特有的，所以一直在被大打折扣。

随后研究人员使用黑腹果蝇作为促使模型来确定这些新型基因所产生的部分功能性影响，他们使用果蝇的原因是因为其是一种成熟的生物模型，且能帮助理解多种人类疾病发生的遗传学机制；大约75%的人类致病基因都能以类似的形式出现在果蝇机体中，果蝇易于被操作且繁殖迅速，而且有很多可用的工具能对其机体中的任何基因所操控。据研究者介绍，对果蝇的研究揭示了一长串在人类机体中引发心脏异常的高质量候选基因，这或许能让研究人员真正揭示器官对基因突变的易感性。

图片来源：https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-021-02539-0

研究者提醒道，识别出几十个新型的先天性心脏病候选基因或许距离开发更为准确的针对先天性心脏病的产前遗传测试手段还有一段时间；目前研究人员需要在动物实验中进行所有基因的功能性研究来确定这些基因所发挥的实际作用，所以目前研究尚处于早期阶段，但研究人员已经拥有了一个很好的研究起点了。

综上，本文研究结果表明，研究者所开发的管线或能帮助他们发现在心脏发育过程中扮演关键角色的进行基因，这种工作流依赖于对非编码顺式调控特征的筛选，且适用于识别一个器官的发育和疾病基因，而并不局限于在所感兴趣的器官中所表达的基因。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Nim, H.T., Dang, L., Thiyagarajah, H. et al. A cis-regulatory-directed pipeline for the identification of genes involved in cardiac development and disease. Genome Biol 22, 335 (2021). doi：10.1186/s13059-021-02539-0