酵母分析照亮顶级自闭症基因突变的影响

与孤独症相关的PTEN基因突变可能比那些与以良性肿瘤为特征的综合征有关。研究人员今天在佛罗里达州奥兰多的2017年美国人类遗传学会年会上发表了未发表的结果。

这些发现可能有助于解释这个基因突变的不同影响。它们也可以作为评估其他孤独症风险基因突变的模型。

研究人员将PTEN（一种已知的癌症基因）与15年前的孤独症联系在一起，当时他们发现了一个男孩和两个条件。从那以后，研究人员发现许多自闭症患者的基因突变。现在，PTEN被列为与病症关系最密切的基因之一。

PTEN的主要功能是阻断称为PI3K的细胞生长途径的激活。PTEN中的一些突变削弱了这一途径，使细胞生长和分裂失去控制。这与基因突变与自闭症患者头部扩大有关; 这些突变也会导致儿童良性肿瘤。

但是预测给定的PTEN突变的效果是困难的。

俄勒冈州卫生与科学大学Brian O'Roak实验室的研究生Taylor Mighell说：“患者表现出不同程度的神经影响和肿瘤的严重程度，他们呈现出新的发现。

为了解决这个问题，Mighell和他的同事开发了一种方法来测试酵母中数以千计的PTEN突变的影响。酵母没有PTEN或PI3K途径，所以研究人员为他们配备了在人们身上发现的版本。该途径对酵母是有毒的，所以用糖激活它会杀死酵母。用PTEN的工作拷贝设计的细胞可以存活并生长，因为基因阻断了通路。

成长的烦恼：

研究人员在PTEN基因中创建了8019个单字母突变，代表了95％的蛋白质序列可能的氨基酸变化。为了评估每种突变的影响，他们确定了在P13K途径被激活后，携带每种蛋白质的酵母细胞有多少存活。突变越有害，PTEN蛋白越不可能发挥作用，携带它的细胞就会死亡。

正如预期的那样，已知对PTEN阻断PI3K能力至关重要的突变严重削弱了酵母的存活。据信，另一个区域的突变允许PTEN与细胞膜结合，也会损害生长。这些结果表明酵母检测准确评估PTEN突变的影响，Mighell说。

接下来研究人员研究了与各种疾病相关的突变的后果，包括与自闭症有关的突变。他们发现PTEN中的肿瘤相关突变倾向于阻碍酵母生长，而不是自闭症突变。相比之下，在普通人群中发现的突变实际上对增长没有影响。

研究结果表明，与自闭症有关的变种的损伤小于肿瘤相关变种，Mighell说。他和他的同事正在收集更多有关突变患者PTEN功能和特征的信息，以更好地预测突变的影响。

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