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拓扑相关结构域（Topologically associated domains, TADs）是基因组中具有严格边界的不同区域，这些边界能够阻止不同TADs中遗传物质的相互作用。
多年来，科学家们一直试图了解基因在精神分裂症的发展和遗传中的作用。虽然已经有了很多发现，但我们对精神分裂症的了解还存在巨大的知识空白。
近日，美国北卡罗来纳大学医学院的科学家们在《自然通讯》杂志上发表论文称，为了更全面地了解人类基因组在精神分裂症中扮演的角色，他们进行了迄今为止规模最大的精神分裂症全基因组测序，结果发现，罕见的结构变异会影响被称为拓扑相关结构域（TADs）的三维基因组结构的边界，增加人类患精神分裂症的风险。
TADs是基因组中不同的区域，它们之间有严格的界限，用来阻止不同TADs中遗传物质的相互作用。
北卡罗来纳大学的遗传学系副教授、通讯作者Jin Szatkiewicz博士说：“TADs边界的改变可能会导致基因表达的失调。接下来，我们还需要进行进一步的机制研究，确定这些结构变异对生物功能的确切影响。”
在这项研究中，Szatkiewicz等人对1165名精神分裂症患者和1000名对照进行了深入的全基因组测序（WGS），结果在精神分裂症患者身上发现了以前从未发现过的DNA突变。
值得注意的是，研究发现，TADs可能在精神分裂症的发展中具有重要作用。改变或打破TADs边界会导致基因或调控元件之间的异常相互作用。当这些异常相互作用发生时，基因表达可能会以我们不希望的方式发生改变，从而导致先天缺陷、癌症发生和发育障碍。
这项研究发现，影响大脑中TADs边界的罕见结构变异，在精神分裂症患者中出现的频率明显高于非精神分裂症患者。这一发现表明，TADs边界的错位或缺失可能会导致精神分裂症的发展。这是科学家们首次发现TADs异常与精神分裂症发展之间的联系。
这项研究突出了影响TADs的结构变异在未来精神分裂症生物学机制研究中的重要地位。Szatkiewicz说：“将来，我们可以利用病人来源的、包含影响TADs边界的突变的细胞，弄清楚在分子水平上到底发生了什么，并利用这些信息帮助开发药物或精准药物治疗，修复受损的TADs或受影响的基因表达，从而改善患者的预后。”
这项研究是迄今为止世界卫生组织针对精神分裂症进行的最大规模的研究，将帮助科学界进一步解开精神分裂症的基因之谜。接下来，该研究将与其他WGS研究相结合，以增加样本量，进一步证实这些结果。
科界原创
编译：花花
审稿：alone
责编：张梦
期刊来源：《自然通讯》
期刊编号：2041-1723
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