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Nat Commun:表观遗传精准编辑帮助修复遗传性大脑紊乱症状

来源:本站原创 2019-12-13 05:16

2019年12月13日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,来自约翰霍普金斯大学医学院的研究人员在发育中的小鼠大脑中使用了针对性的基因表观基因组编辑方法,逆转了一个导致遗传性疾病WAGR综合征,从而导致人的智力残疾和肥胖的基因突变。这种特殊的编辑方式并没有改变被调控基因的实际遗传密码,而是改变了表观基因组,即基因的调控方式。

研究人员发现,该基因C11orf46是大脑发育过程中的重要调控因子。具体来说,它可以打开和关闭方向感应蛋白,帮助引导长纤维从负责发送电信息的新形成的神经元中生长出来,帮助它们形成束状结构,从而束缚大脑的两个半球。这一结构的形成如果无法正常进行,会导致诸如智力残疾,自闭症或其他大脑发育障碍的状况。

约翰·霍普金斯大学医学院精神病学和行为科学副教授,文章作者Atsushi Kamiya博士说:“尽管这项工作还处于早期研究阶段,但是这些发现表明我们可能能够开发出未来的表观基因组编辑疗法,这些疗法可以帮助重塑大脑中的神经连接,并可能防止发生大脑发育障碍。”


(图片来源:Www.pixabay.com)

该研究在线发表在近日的《Nature Communications》杂志上。

WAGR综合症也称为11p13染色体缺失综合症,当偶然删除位于11p13号染色体上包含C11orf46的区域中的部分或全部基因时,会导致WAGR综合症。研究人员使用shRNA,使小鼠大脑中产生的C11orf46蛋白表达量降低。在具有较低C11orf46的小鼠中,使Semaphorin 6a(一种方向敏感蛋白)的基因表达水平升高。通过使用改良的CRISPR基因组编辑系统,研究人员能够编辑Semaphorin基因调节区域的一部分。对表观基因组的编辑使C11orf46结合并抑制了这些小鼠大脑中的基因,然后将神经元纤维束恢复为正常大脑中发现的束状结构。(生物谷Bioon.com)


原始出处:Cyril J. Peter, Atsushi Saito, Yuto Hasegawa, Yuya Tanaka, Mohika Nagpal, Gabriel Perez, Emily Alway, Sergio Espeso-Gil, Tariq Fayyad, Chana Ratner, Aslihan Dincer, Achla Gupta, Lakshmi Devi, John G. Pappas, François M. Lalonde, John A. Butman, Joan C. Han, Schahram Akbarian, Atsushi Kamiya. In vivo epigenetic editing of Sema6a promoter reverses transcallosal dysconnectivity caused by C11orf46/Arl14ep risk gene. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-12013-y

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