活性非编码DNA可能有助于确定精神疾病的遗传风险
西北医学科学家展示了一种分析神经元中DNA非编码区的新方法,这可能有助于确定哪种遗传变异对精神分裂症和相关疾病的发展最重要的。
精神病学和行为科学Ruth and Evelyn Dunbar教授Peter Penzes博士是该期刊上发表的研究的主要作者细胞干细胞。马克·福里斯特博士是彭泽实验室的博士后研究员,他是第一作者。
在过去的十年里,大型基因研究已经确认了数千种与精神疾病相关的基因变异。然而,大多数这些风险变异是在非编码区(不编码蛋白质的DNA部分)中发现的,而非编码区在疾病发展中的功能目前还不清楚。
“十年前,对精神分裂症等精神疾病的遗传基础非常熟悉。现在问题是相反的:我们有太多的基因,”彭根人说。“逐一地研究每个变化 - 以及它如何为实际疾病做出贡献 - 很难,因此减少该数字的方法可能是非常有用的。这就是这项研究所做的。”
科学家们证明,通过绘制出从人干细胞的神经元的开放染色质区域,它们可以识别含有与疾病最相关的精神病风险变体的关键子集的活性非编码DNA。
虽然该模型在精神分裂症中得到了证实,但同样的方法可以应用于其他疾病精神错乱也是如此自闭症谱紊乱或双相情感障碍。
开发这种技术对于帮助该领域的科学家集中精力研究最重要的变异至关重要。
调查结果也加深了对这些非编码区如何影响疾病的全面了解。
作为一个案例研究,科学家们使用这个新模型分析了数千种与精神分裂症有关的风险变异,并将其缩小到一小部分关键变异,从中选择一个进行调查。
然后,他们使用基因编辑工具CRISPR将这种风险变体改变为一种与疾病无关的变体,并证明这种改变对细胞的连通性有影响,表明它在神经发育中发挥了作用。
“过去,这些非编码区已被称为”垃圾DNA“,因为有这种误解,他们没有功能,”Forrest说。“通过这种技术,我们开始了解非编码区如何影响疾病风险,即使它们具有比实际的蛋白质编码区更为间接的角色。”
在未来,模型使用来自诱发茎的人神经元细胞Penzes表示,也可以作为这种疾病的潜在药物来筛选潜在药物的潜在药物,并导致神经元表型的变化。
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