自閉癥是一種神經發育障礙性疾病，因其對患者社會行為的影響而廣為人知。可變剪接是真核生物調控基因表達和蛋白種類多樣性的重要機制。可變剪接的調控在神經系統普遍存在，在神經發育、軸突導向、突觸形成和神經傳遞過程中起重要作用，因此神經系統可變剪接調控異常與多種疾病的發生有關。SRRM4（一種RNA結合蛋 白）可以調控神經元“微小外顯子”（microexon，3bp～30bp左右的外顯子）形成，這個過程是高度保守的，但是在約1/3的自閉癥譜系障礙（Autism spectrum disorder, ASD）患者中檢測到這一過程調控機制受損，這些“微小外顯子”的剪接調控異常直接影響蛋白質的形成和功能，進而影響神經發育，雖然科學家們已知悉長度為150個堿基左右的外顯子是如何被剪接的，但仍不清楚長度僅為3-27個堿基的“微小外顯子”是如何在神經細胞中被利用的，其相關的可變剪接調控機更不明確。揭示相關的可變剪接調控機制，有助于進一步探究ASD的發病機制。CRISPR-Cas9技術提供了一種強大且廣泛適用的基于遺傳學的基因功能研究工具，或許可以解決上述問題。

《分子細胞》雜志刊發一項研究顯示：研究人員使用CRISPR技術篩選微外顯子可變剪接調控中，繪制出由200多個編碼不同功能蛋白質的基因組成網絡(如下圖)。其中，許多基因在以前研究中已證實與自閉癥相關。

在這項研究中，研究人員利用CRISPR/Cas9技術，在表達雙熒光剪接報告基因的細胞中，使全基因組范圍內編碼蛋白的基因失活，鑒定出Srrm4依賴的神經元“微小外顯子”相關調控基因和影響內源性Srrm4表達的基因。這些結果顯示，“微小外顯子”剪接受到大約200個基因互作網路的調控，這些基因與神經系統紊亂和多個層面的調控有關。進一步分析顯示，另一些神經元“微小外顯子”調控因子SR二肽重復相關蛋白（如Srsf11和Rnps1）和Srrm4及內含子增強元件相互作用對早期剪接復合體形成具有重要作用。

布蘭考教授的研究團隊在此前研究中發現，在很大一部分自閉癥患者中，基因微外顯子被破壞了。此后，小基因片段或微外顯子的可變性剪接已成為自閉癥分子基礎上一個罕見的，但也是統一的概念。

微外顯子作為一種微小的蛋白質編碼DNA片段，在神經回路形成過程中影響著蛋白質的相互作用。微外顯子在大腦中尤其重要。在剪接過程中，存在于 RNA模板中，指導蛋白質合成。剪接能夠利用蛋白質編碼片段或外顯子不同組合，作為一種提高細胞中蛋白質變體功能的手段。

雖然科學家們已知悉長度為150個堿基的外顯子是如何被剪接的，但仍不清楚長度僅為3-27個堿基的微小外顯子是如何在神經細胞中被利用的。

布蘭考教授指出：太短的微外顯子給剪接過程帶來了挑戰，多年來這些微小的外顯子是如何被識別和剪接的一直是個謎！

為了解答這個謎題，托馬斯博士開發了一種識別涉及微外顯子剪接基因的方法。研究人員在唐納利中心使用強大的編輯工具CRISPR技術，從培養的腦細胞基因組中的2萬個功能基因中找出需微外顯子剪接的基因，總共鑒定出233個基因，這些基因的不同作用表明微外顯子是由一個廣泛的細胞組成的網絡所調控。

布蘭考教授認為使用CRISPR技術篩選的一個明顯優勢在于，能捕獲直接或間接影響微外顯子剪接的基因，并了解不同的分子通路如何影響剪切過程。

了解微外顯子剪接的精確分子機制將有助于指導今后開發自閉癥和其他疾病的潛在治療方法。例如，由于自閉癥患者的微外顯子剪接中斷，研究人員就可以針對性的開發出將其恢復至正常水平的藥物。

托馬斯博士指出：基于這項研究，現在更容易理解微外顯子是如何在大腦中被識別和拼接的機制。就可以利用適當方法，針對性地開發出神經發育障礙的新療法。

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