1 2020/5/14 上午 11:52:00

增进对自闭症致病分子机制了解!中研院首建构脑组织环状RNA与基因间调控网路图谱

(關鍵字: 大腦 , 基因 , 自閉症 , 中研院 , RNA

自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder,简称ASD)是一种脑部发育障碍所导致的复杂疾病,患者往往在社交沟通、互动及表达上有障碍,成因目前仍未有定论,普遍认为与遗传及基因变异有关。台湾中央研究院基因体研究中心研究员庄树谆研究团队,首次系统性建构环状RNA(circular RNA)在自闭症脑部的基因调控网路图谱,有助于增进对自闭症致病分子机制的理解。该篇论文已于今(109)年3月刊登在《基因体研究》(Genome Research)。

增进对自闭症致病分子机制了解!中研院专家成功建构自闭症脑组织环状RNA与基因间调控网路图谱。
增進對自閉症致病分子機制了解!中研院專家成功建構自閉症腦組織環狀RNA與基因間調控網路圖譜。

首度建构自闭症脑组织的环状RNA与基因间调控网路图谱

台湾中央研究院基因体研究中心研究员庄树谆表示,环状RNA是一种单链封闭式环型结构,且特别高度表现在神经系统。其研究团队利用大数据分析找到在自闭症患者大脑皮质中表现量异常的环状RNA,并预测其调控路径,结合分子生物实验后证实:环状RNA像海绵一样吸附特定的微RNA(miRNA),使其失去或降低对下游自闭症风险基因调控的能力。

由于有关环状RNA、微RNA与下游基因在自闭症脑部的调控网路关系,过去并未被有系统地探讨。因此,庄树谆研究员率领其大数据分析与神经科学实验室团队,透过先前开发的环状RNA侦测软体(NCLscan),设计大数据分析流程。

从超过200个样本的转录体定序(RNA-seq)资料,找到60个在自闭症患者大脑皮质中表现异常的环状RNA;经统计模型分析显示,根据此60个环状RNA的表现情形,能有效区别自闭症与非自闭症样本,因此可判定这些环状RNA与自闭症的发生应有关连 (图一)。

图一、侦测在自闭症患者大脑皮质中表现异常的60个环状RNA。A图显示22个(红点)表现量在自闭症患者显著上升, 38个(绿点)表现量在自闭症患者显著下降,其余(灰点)表示在自闭症与非自闭症者间无显著差异。在此每一点表示一个环状RNA。B图显示这60个环状RNA的表现量能有效区别自闭症(红点)和非自闭症(绿点)样本。在此每一点表示一个脑组织样本。(图片/中研院提供)
圖一、偵測在自閉症患者大腦皮質中表現異常的60個環狀RNA。A圖顯示22個(紅點)表現量在自閉症患者顯著上升, 38個(綠點)表現量在自閉症患者顯著下降,其餘(灰點)表示在自閉症與非自閉症者間無顯著差異。在此每一點表示一個環狀RNA。B圖顯示這60個環狀RNA的表現量能有效區別自閉症(紅點)和非自閉症(綠點)樣本。在此每一點表示一個腦組織樣本。(圖片/中研院提供)

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