与自闭症相关的基因组区域中鉴定的遗传体/脑连接
![Credit: CC0 Public Domain 基因](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2017/gene.jpg)
这是第一次,白头研究所科学家们已经记录了两种基因-MAM57BA和DOC2A-IN斑马鱼和某些大脑和身体特征之间的缺失之间的直接联系,例如癫痫发作,多动,放大头部和肥胖症。
“发现大脑和体内表型之间的分子联系确实是真正的范例转移,”白头研究所成员Hazel Sive说,他也是麻省理工学院生物学教授。“它让我们考虑对表型的这两个方面的共同控制,这非常有趣,可用于对这些表型的疗法进行疗法。”
两个都基因在16P11.2人染色体16p11.2区域。2000年约1,或全球约400万人,在该地区缺失,这些缺失与多种大脑和身体症状有关,包括自闭症谱紊乱,发育延迟,智力残疾,癫痫发作和肥胖。
科学家们难以戏弄在该区域中特定性状和缺失之间的关系,因为它包括至少25个基因,因为基因对表型没有一对一的映射。反而,多基因似乎创造了一个相互作用的网络,产生了各种各样的特征。
为了解决这种复杂的拼图,茉莉花McCammon,培训型研究员,在Sive的实验室中,将斑马鱼作为“活试管”招募。Sive Group使用斑马鱼研究与人类疾病相关的遗传/表型连接。与人类基因组一样,斑马鱼基因组有两种每个基因的副本,科学家可以去除多种基因的功能,以产生喜致的表型,以使人体症状激起。
McCammon的初始屏幕与斑马鱼的结果表明,16P11.2区域中的两个基因可能是脑发展的关键:FAM57BA和DOC2A。(FAM57B编码制作一种脂质的“神经酰胺合成酶”,DOC2A编码分泌调节剂。)MCCammon通过单独删除一个FAM57BA和DOC2A副本进一步研究;效果很小。但是,同时去除两个基因的副本在它们之间显示出显着的协同作用。与对照组相比,每种基因只有一种拷贝的鱼类表现出多动,癫痫发作增加,身体和头部尺寸增加,脂肪含量增加。当只移除两个只有FAM57BA的副本时,鱼的速度要大得多,更高脂肪含量。所有研究的结果都在期刊上发表人类分子遗传学。
虽然她的发现使用斑马鱼,但远离诊所,麦克蒙被认为在此基因组中缺失的人受到她的结果的影响。
“当我与神经发育障碍的一些孩子的父母交谈时,我惊讶于我们所描述的大脑/身体连接与它们共振,”她说。“他们说,是的,他们的孩子有自闭症,但他也有肌肉的弱势弱。或者她有胃肠道问题,这比她的行为问题更为问题。对我来说,这是对那些人谈论的人真的透露实际上经历了这一点,而不是阅读期刊的统计数据。“
这个大脑/身体连接的机制仍然不太了解。其中一种鉴定的基因FAM57BA提供了一些有趣的提示,即如何代谢和脑功能可以交织在一起,因为它产生一种在脂质生产中起作用的酶,并且被认为是代谢调节剂。脂质型神经酰胺在各种信号通路中具有功能作用,并且影响突触函数,尽管其主要作用不在突触中,但在细胞膜中提供结构。
对于患者来说,两个鉴定的基因可能只是开始。“我们的数据表明,人类神经发育障碍可能有涉及的代谢基因,”她说。“这是一个新生的领域,我们对前进很感兴趣。”
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