根据一项新的研究，位于“拷贝数变异”(CNV) 中的基因——在某些个体中缺失而在其他个体中复制的染色体部分——与神经发育障碍相关的基因不仅仅影响大脑发育。宾夕法尼亚州立大学研究小组的研究结果于 6 月 24 日发表在PLOS Genetics杂志上，可能对临床和遗传咨询环境产生重要影响，在这些环境中，充分了解这些 CNV 的潜在影响至关重要。

“拷贝数变异已得到广泛研究，因为它们通常与重要的神经发育障碍有关，例如自闭症，”宾夕法尼亚州立大学基因组学副教授兼研究团队负责人 Santhosh Girirajan 说。“但是，尽管许多与 CNV 相关的疾病也会导致心脏、肾脏或骨骼缺陷，例如，大多数研究仅在动物模型中寻找行为或认知影响。因此，我们想了解 CNV 中的基因如何影响神经系统以外的发展。”

研究小组测试了减少位于 CNV 内的数十个基因表达的效果，模拟缺失的效果，在果蝇翅膀的发育过程中。大多数被认为主要是神经发育方面的基因也扰乱了翅膀的发育。

该团队从十种不同的人类拷贝数变体中识别出果蝇基因的对应物，然后使用一种称为“RNA 干扰”的技术来减少这些基因在发育中的果蝇翅膀中的表达。这种减少——被称为基因的“敲低”表达——模仿了染色体对中一条染色体上基因的缺失，就像人类拷贝数变异的情况一样。

“我们选择在果蝇中研究这些基因，因为我们可以相对快速且廉价地测试很多基因，”宾夕法尼亚州立大学博士后研究员、该论文的共同第一作者 Tanzeen Yusuff 说。“我们测试了来自人类 CNV 的 59 个基因，这些基因会导致神经发育障碍，加上 20 个在神经发育中具有重要作用的其他基因。我们发现这 79 个基因中的 72 个基因的剂量减少对翅膀发育有可测量的影响，其中 6 个对发育中的基因是致命的飞，表明它们在多器官系统的早期发育中起着关键作用。”

研究人员还比较了击倒机翼中基因的影响与击倒它们在果蝇眼中的影响，这是一种用于识别神经发育缺陷的实验系统。虽然大多数基因的剂量减少会导致眼睛和翅膀的缺陷，但影响的严重程度之间没有相关性，这表明对眼睛发育造成重大破坏并因此可能对大脑发育产生重大影响的基因可能对翅膀的发育只有轻微的影响，反之亦然。