Whole-exome sequencing identifies recessive WDR62 mutations in severe brain malformations

美国康涅狄格州纽黑文耶鲁大学神经新血管外科计划的负责人，神经遗传学计划的共同负责人、主要研究
员 Murat Gunel 博士主要研究儿童脑皮质发育异常（MCD）。正常大脑的最外层含有复杂的皱褶，脑皮质发育异常的患者大脑皮层严重畸形，脑皮质比正常人小，皱褶复杂性降低。患病儿童有着智力障碍，无法达到正常水平。 几种不同的脑皮质发育异常都是以解剖为依据命名，像小头畸形（小脑），脑裂畸形（大脑裂中有积水）、巨脑回畸形（皮质厚，少皱褶）和多小脑回畸形(皮质上有许多小皱褶)。这些病症中大脑细胞均不能在发育过程中生长并到达适当的位置。它可能是由于出生前接触酒精、药物和一些病毒导致，其遗传病因不明。

耶鲁大学 Gunel 博士和他的同事们与土耳其的研究者组成一个研究小组研究了土耳其的儿童脑皮质发育异常家族。这个国家的人有着近亲结婚的传统，因此儿童脑皮质发育异常有着较高的发病率。

最开始研究者将研究重点集中在两个小头畸形患儿。他们之前曾经做过关联分析，相关关联区域已经在2.5CM的候选区域。然后通过全外显子测序揭示两个患儿都存在WDR62基因4个碱基的缺失突变。用常规的方法在患者中确认了这种突变，同时在1290个正常人中排除了这个缺失突变。因为这个突变太显著了，我们为了验证这个突变是否还带来其他脑部发育问题。我们将30个已经诊断为无脑回和巨脑畸形的患者进行排查。通过全基因组关联分析，其中8个有与WDR62有少于2CM的强关联，其中有一个患者有之前同样的4bp的缺失。进一步用常规方法在剩余7个患者中进行WMR62的全外显子测序，又发现了多种突变。拿这些突变在正常人中做验证也都没有发现。

前面也证实了WDR62与脑部发育有很强的关联性，紧接着作者用RNA探针原位杂交的方法在小鼠的胚胎时期验证了WDR62的高表达情况。然后又做了荧光蛋白表达情况。这些实验结果都证明了WDR62在脑部生长发育中起重要作用。

现在一个发一篇完整的高档次单基因疾病的文章需要做从临床到DNA，到RNA，然后到蛋白，到功能的一整套实验方案。此文发在NATURE上，作者做了以下实验，敬请参考：

Human subject:

MRI sequences:

Illumina genotyping:

Sanger sequencing:

Targeted sequence capture:

Exome sequencing:

Exome sequence analysis.

Functional annotation.

Animals.

In situ hybridization:

Immunostaining and confocal imaging.

Cell culture.

Subcellular fractionation and western blotting.

In utero electroporation.