Семейство генов состоит из более 270 копий сегмента ДНК под названием DUF1220. DUF1220 кодирует белковый домен — специфический функционально важный сегмент в белке.
Согласно статье, опубликованной в PLoS Genetics, чем больше копий определенного подтипа DUF1220 у человека с аутизмом, тем серьезнее симптомы.
Эта ассоциация увеличения числа копий (дозировки) генно-кодирующего сегмента ДНК с увеличением тяжести аутизма является первой и предполагает направление будущих исследований расстройства аутистического спектра (РАС). РАС — это распространенное поведенческое заболевание, симптомы которого могут широко варьироваться — вот почему слово «спектр» является частью названия.
Одно федеральное исследование показало, что РАС поражает каждого 88 ребенка.
«Ранее мы связывали увеличение дозировки DUF1220 с эволюционным расширением человеческого мозга», — говорит Джеймс Сикела, доктор философии, профессор кафедры биохимии и молекулярной генетики Медицинской школы Университета Колорадо. Сикела — автор-корреспондент только что опубликованного исследования.
"Одна из наиболее известных характеристик аутизма — аномально быстрый рост мозга, который происходит в течение первых нескольких лет жизни. Эта функция очень хорошо сочетается с нашей предыдущей работой по связыванию большего количества копий DUF1220 с увеличением размера мозга. Это говорит о том, что большее количество копий DUF1220 может быть полезно в одних ситуациях, но вредно в других."
Исследовательская группа обнаружила, что не только DUF1220 был связан с тяжестью аутизма в целом, они обнаружили, что по мере увеличения числа копий DUF1220 тяжесть каждого из трех основных симптомов расстройства — социального дефицита, коммуникативных нарушений и повторяющегося поведения — постепенно становилась худший.
В 2012 году Сикела был ведущим ученым в мультиуниверситетской команде, чьи исследования установили связь между DUF1220 и быстрым эволюционным расширением человеческого мозга.
Работа также затронула количество копий DUF1220 в размере мозга как в нормальных популяциях, так и в микроцефалии и макроцефалии (заболевания, связанные с аномалиями размера мозга).
Первый автор исследования аутизма, Джек Дэвис, доктор философии, который участвовал в проекте, будучи докторантом в лаборатории Sikela, имеет сына с аутизмом и, таким образом, имел очень личную мотивацию искать генетические факторы, вызывающие аутизм.
Исследование Дэвиса, Сикелы и его коллег в кампусе Аншутц в Авроре, штат Колорадо., сосредоточено на наличии DUF1220 у 170 человек с аутизмом.
Поразительно, говорит Дэвис, DUF1220 так же часто встречается у людей, у которых нет РАС, чем у людей, у которых есть.
Таким образом, связь с серьезностью имеется только у людей, страдающих этим расстройством.
«Здесь работает кое-что еще, фактор, который необходим для того, чтобы РАС проявило себя», — говорит Дэвис. «В этом исследовании мы смогли рассмотреть только один из шести различных подтипов DUF1220, поэтому нам не терпится узнать, играют ли другие подтипы роль в РАС."
Из-за большого количества копий DUF1220 в геноме человека этот домен трудно измерить. Как говорит Сикела: «Насколько нам известно, количество копий DUF1220 не исследовалось напрямую в предыдущих исследованиях генетики аутизма и других сложных заболеваний человека .Таким образом, связывание DUF1220 с РАС также является подтверждением того, что есть ключевые части генома человека, которые еще не исследованы, но важны для болезней человека."