“垃圾DNA”可能发现智力障碍的新遗传原因

新研究提示，“垃圾DNA”突变可能导致罕见的智力障碍遗传病例。

科学家们在人类基因组中一个历史上被忽视的部分中发现了一种导致智力障碍的罕见遗传原因：所谓的垃圾DNA。 

研究人员说，这些知识有一天可能有助于诊断一些患有这些疾病的患者。 

智力障碍是一种出现在童年时期的神经发育障碍，其特征是智力困难，影响人们的学习、实践技能和独立生活的能力。这种情况影响大约 650 万美国人。 

出生时的并发症等因素可能会引发智力障碍。然而，在大多数情况下，这些疾病都有潜在的遗传原因。到目前为止，大约 1,500 个基因与各种智力障碍有关，但临床医生仍然无法总能确定每位患者病情的具体原因。 

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对于这种知识差距的一个可能的解释是，以前的 DNA 读取方法只关注其中的一小部分。具体来说，他们研究了大约 2% 的基因组编码蛋白质，即编码 DNA。大约98% 的基因组含有不编码蛋白质的DNA。这种 DNA 曾被认为是“垃圾 DNA”，但科学家们现在发现它实际上执行着关键的生物学功能。

在周五（5 月 31 日）《自然医学》杂志上发表的一项新研究中，科学家们使用全基因组测序技术来识别非编码 DNA 中的罕见基因突变，该突变似乎会导致智力障碍。 

研究小组将近 5,530 名被诊断患有智力障碍的人的全基因组与约 46,400 名没有智力障碍的人的全基因组进行了比较。这些数据是从英国的100,000 基因组计划收集的。 

研究人员发现，47 名智力障碍者（约占 0.85%）携带 RNU4-2 基因突变。然后，他们在另外三个大型独立基因数据库中验证了这一发现，使病例总数达到 73 例。 

RNU4-2 不编码蛋白质，而是编码 RNA 分子，这是 DNA 的近亲。 RNA 的代码可以翻译成蛋白质，也可以作为功能分子独立存在。 RNU4-2 产生的 RNA 构成了称为剪接体的分子复合物的一部分。通过“剪接”出某些代码片段，剪接体有助于在从 DNA 复制 RNA 分子的代码后精炼 RNA 分子。

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为了进一步确定这种新疾病的患病率，研究小组随后启动了一项单独的分析，研究了英国另外 5,000 名被诊断患有“神经发育异常”的人的基因组。这个术语指儿童神经发育中与“正常”的任何偏差。 

研究小组的分析显示，在这 5,000 人中，有 21 人携带 RNU4-2 突变。这使得这些突变成为整个群体中第二常见的类型，仅次于已知导致雷特综合征的 X 染色体突变。如果 RNU4-2 的变化可以被证实是智力障碍的一个原因，这一发现暗示这些突变可能对多种疾病有显着的影响。 

这项新研究加入了第二项研究，该研究也将 RNU4-2 与智力障碍联系起来。英国爱丁堡大学分子遗传学教授 Catherine Abbott（未参与这两项研究）表示，这项研究为 ID [智力障碍] 研究开辟了一条令人兴奋的新途径。在一封电子邮件中告诉《生活科学》。

Abbott 说：“这些发现强化了这样的观点，即 ID 通常是由突变引起的，这些突变对数百个其他基因的表达产生累积的下游影响。”不产生蛋白质的RNA分子通常有助于控制基因的活性，打开或关闭它们。她说，这些发现还强调了对整个基因组进行测序而不仅仅是编码 DNA 的重要性。

这项新研究背后的科学家表示，这些发现可用于诊断某些类型的智力障碍。 

该团队现在计划调查 RNU4-2 导致智力障碍的精确机制——目前，他们只是发现了很强的相关性。