多伦多大学Donnelly细胞与生物分子研究中心教授Benjamin Blencowe领导的一项针对自闭症的合作研究计划的一部分，该研究的主要作者，博士后研究员Thomas Gonatopoulos-Pournatzis发现了200多个网络参与控制通常在自闭症谱系障碍(ASD)中被破坏的可变剪接事件的基因。选择性剪接是在大脑和身体其他部位功能上多样化蛋白质分子(细胞的构成要素)的过程。Blencowe的实验室先前表明，此过程的中断与自闭症中发现的大脑连线和行为改变密切相关。

Blencowe说：“我们的研究揭示了与自闭症具有遗传联系的基因中发现的非常短的编码片段的剪接的潜在机制。” Blencowe还是分子遗传学系教授，并担任美国密西西比州立大学班伯里医学研究主席T.

“这项新知识为针对这种治疗应用机制的可能方式提供了见识”。

自闭症以其对社会行为的影响而闻名，据认为是由胚胎发育过程中大脑布线失灵引起的。数以百计的基因与自闭症有关，因此其遗传基础难以解开。小基因片段或微外显子的选择性剪接在自闭症的分子基础上已经成为一种罕见的统一概念，此前Blencowe的研究小组发现，在大部分自闭症患者中微外显子被破坏了。

作为微小的蛋白质编码基因片段，微外显子影响蛋白质在神经回路形成过程中彼此相互作用的能力。超外显子在大脑中尤为重要，在剪接过程中，它们被包含在RNA模板中以进行蛋白质合成。剪接能够利用蛋白质编码区段或外显子的不同组合，作为增强细胞中蛋白质变异体功能库的一种方式。

尽管科学家对如何剪接长约150个DNA字母的外显子有很好的把握，但尚不清楚如何在神经细胞中使用更小的微外显子(仅3-27个DNA字母)。

Blencowe说：“微型外显子的小尺寸对拼接机械提出了挑战，多年来，如何识别和拼接这些微小外显子一直是一个难题。”

为了回答这个问题，Gonatopoulos-Pournatzis开发了一种鉴定与微外显子剪接有关的基因的方法。使用功能强大的基因编辑工具CRISPR，并与Blencowe实验室的Mingkun Wu和Ulrich Braunschweig以及Donnelly中心的Jason Moffat的实验室合作，将Gonatopoulos-Pournatzis从培养的脑细胞中删除了基因组中的20,000个基因中的每一个microexon剪接需要哪些。他鉴定了233个基因，这些基因的不同作用表明微外显子受广泛的细胞成分网络调控。

Blencowe说：“该筛选的真正重要优势在于，我们已经能够捕获直接或间接影响微外显子剪接的基因，并了解各种分子途径如何影响该过程。”

此外，Gonatopoulos-Pournatzis能够找到与先前确定的微外显子剪接的主调节子(一种称为nSR100 / SRRM4的蛋白)密切相关的其他因素，该蛋白先前在Blencowe实验室中发现。他们与西奈卫生系统的Lunenfeld-Tanenbaum研究所的Anne-Claude Gingras小组合作，鉴定出称为Srsf11和Rnps1的蛋白质与nSR100形成了分子复合物。

知道microexon剪接的精确分子机制将有助于指导未来的努力，以开发针对自闭症和其他疾病的潜在疗法。例如，由于自闭症使微外显子的拼接受到干扰，因此研究人员可以寻找能够将其水平恢复到未患病个体中的水平的药物。