修饰基因可以解释为什么一些囊性纤维化患者不太容易感染
囊性纤维化是由遗传性突变引起的囊性纤维化跨膜电导调节器(雌性生殖道)基因。由于这种突变,CFTR蛋白没有嵌入细胞膜以形成氯离子的通道。因此,产生粘液的细胞会分泌比正常更厚的粘液,从而造成肺部和消化系统的阻塞。在肺部,这种较厚的粘液可以帮助细菌繁殖,使肺部感染成为许多囊性纤维化患者严重的慢性问题。
然而一些患有囊性纤维化不要像其他人那样早期或频繁地发生肺部感染。加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员最近发现,基因变异会抑制另一种基因的表达RNF5,给出一个合理的解释。
在这项研究中,发表于2019年12月10日eLife研究小组发现,携带特定基因变异的囊性纤维化患者的基因表达降低RNF5细胞表面有更多的CFTR突变蛋白。研究人员说,即使CFTR蛋白质没有完全功能,也比完全没有要好。
增加CTFR功能的相对新药物可显著改善囊性纤维化症状。但有两点需要注意:药物非常昂贵,并不是对每个人都有效。
资深作者Kelly A. Frazer博士说:“囊性纤维化领域试图弄清楚是什么基因修饰因子增加或减少了病人对这些昂贵药物的反应的可能性。”加州大学圣地亚哥分校医学院ob体育开户网址儿科学教授和基因组医学研究所主任。”RNF5可能是其中一个修饰语基因。"
的RNF5该基因位于主要组织相容性复合体(MHC)。这个区域的基因编码的分子显示在身体大多数细胞的表面。它们在身体对感染的反应中扮演着重要的角色。科学家们早就知道,每个人都有自己的一套MHC基因变异,这些变异使人或多或少容易受到感染或自身免疫性疾病的影响。但是,由于MHC区域的基因变异非常密集,它们与疾病的直接联系还没有得到充分的研究。
弗雷泽和他的同事们采用了一种新的方法,通过对MHC基因变异进行分组来分析。这使得研究小组更容易确定两者之间的联系遗传变异,基因表达水平及其对复杂疾病的影响。研究人员将这种方法应用于419人的诱导多能干细胞的全基因组测序。这意味着他们对4000多个性状进行了调查,从中确定了180个与MHC区域变异相关的性状。
“我们已经知道在囊性纤维化患者中MHC基因和细菌定植之间有联系,但没有人知道为什么,”Frazer说。“我们认为这是由于MHC参与了免疫系统。但现在我们知道这可能不是唯一的机制-不同的表达水平RNF5也可能发挥重要作用。”
“这项研究揭示了囊性疾病的一个新方面纤维化——这可能导致新的药物设计和开发,并允许临床医生更好地定制治疗,”第一作者Matteo D'Antonio博士说,他是弗雷泽实验室的项目科学家。“但这只是我们如何使用这种新的基因分析技术的一个例子。现在我们有了一个路线图,我们可以将其应用于其他疾病和细胞类型。”
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