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自闭症遗传机制新突破

来源:本站原创 2017-10-09 17:27

2017年10月9日 讯 /生物谷BIOON/ --最近,来自美国Whitehead研究所的科学家们首次发现了斑马鱼体内两个基因的缺失(fam57ba与doc2a)与特定的大脑或机体性状,例如癫痫、过度活跃、大脑体积变大以及肥胖等之间的关系。

“对这一分子机制的理解改变了我们以往的认知”,Whitehead研究所的成员,同时也是MIT生物学教授Hazel Sive说道:“这项研究成果让我们不得不去思考不同的性状背后是否存在相同的调控方式”。

上述两类基因存在于人类16号染色体的16p11.2区域。世界上约有1/2000的人存在上述区域的缺失突变,这些突变往往伴随着大脑或机体紊乱的症状,例如自闭症、发育迟缓、智力缺陷、癫痫以及肥胖等等。此前研究者们难以对这一区域中的某个特定位点与特定性状之间的关系,这是由于该区域中存在至少25个基因,而且基因与性状之间的关系也并非一一对应。


(图片来源:CC0 Public Domain)

为了解决这一问题,来自Sive实验室的博士后Jasmine McCammon利用斑马鱼进行试验。与人类基因组相似,斑马鱼的基因组也存在两个拷贝,因此研究者们能够通过敲除多个基因的功能得到类似于人类的症状。

McCammon首先对斑马鱼的基因组进行初步筛选,摘到了16p11.2区域内的两个与大脑发育相关的基因:fam57ba以及doc2a(前者编码一类ceramide合成酶,后者编码一类与分泌相关的调节因子)。通过分别敲除上述两个基因的一个拷贝,发现产生的效应很小;然而,当同时敲除两个基因的一个拷贝之后则表现出了明显的症状。与对照相比,敲除基因的斑马鱼出现了过度活跃、癫痫、体型与大脑体积增大以及脂肪含量增高等性状。当完全去除两个基因的两个拷贝之后,斑马鱼的性状改变的更为明显。相关结果发表在《Human Molecular Genetics》杂志上。

尽管上述结果离临床实践还很遥远,McCammon则称有很多人类患者也存在上述基因突变。这两个基因的缺陷是如何引发大脑与机体出现异常症状的内在机制目前仍不清楚,因此,这一发现仅仅是针对上述遗传性疾病的治疗的开始。(生物谷Bioon.com)

资讯出处:Genetic body / brain connection identified in genomic region linked to autism

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