研究人员在关键的脑发育基因中编目数十个突变
![Genetic samples from developmentally disabled children have identified dozens of new mutations in the DDX3X gene that lead to smaller brains and intellectual disability because of the gene's essential role in neuron genesis and transport. Credit: Silver Lab, Duke University 研究人员在关键的脑发育基因中编目数十个突变](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2020/17-researchersc.jpg)
一个国际研究团队汇集了来自世界各地发育障碍患者的基因样本,发现了一个单一基因的数十个新突变,这些基因似乎对大脑发育至关重要。
“这很重要,因为有一些基因这被认为是“热点”突变造成神经发育障碍,“德国医学院的分子遗传学和微生物学副教授领先作家黛布拉银。”这个基因DDX3X现在将被添加到该名单中。“
分析由薛尔加州大学旧金山分校的实验室发现,一半的DDX3X变异研究的107名儿童中引起的损失函数,使基因完全停止工作,但另一半造成变化预测干扰基因的功能。
DDX3X基因由X染色体携带,在女性中出现两次,在男性中只出现一次。研究中只有三个孩子是男性,这表明一个异常的基因拷贝可能是最常见的致命问题,对于只有一个X拷贝的男性来说。
在人类中,这种综合征通常会导致较小的大脑和智力残疾。了解DDX3X突变导致发展问题的方式如何以及对基因如何正常运作的深入了解。
随着DDX3X的发现是这些孩子的发育残疾中的共同元素,Silver的团队“使用了一套实验技巧,看看它将如何导致疾病。”在小鼠中,她的团队操纵基因的水平,看看脑皮层的发展将被改变。
银说,基因的变化导致较少的神经元以依赖性方式产生的神经元。
在最严重的病例中,Sherr的团队发现,DDX3X的功能改变导致胼胝体变小甚至完全缺失,胼胝体是两半脑之间的广泛通信结构脑。在某些情况下,在几种儿童中发生的相同遗传拼写误差也导致了多种血糖桥,脑表面的异常折叠模式。
“并不是每个突变的作用都一样,”西尔弗说。
协作团队还测试了如何突变的突变,其中蛋白质是不缺陷的,会损害大脑发育。在最严重的畸形突变中,使蛋白质的影响受到影响,导致形成RNA-蛋白质聚集体的“团块”神经干细胞Silver表示,类似于阿尔茨海默病患中发现的蛋白质团块。
这些问题在一起指向DDX3x在大脑增长时在发育神经元的成因中的作用。“神经元的方式和组织的方式被扰乱,”银说。“我们知道早期需要这个基因大脑发育这会导致一系列的发育问题。”
研究中发现的几乎所有突变都是“从头开始”(de novo)的,这意味着它们发生在孩子的早期发育阶段,而不是从父母那里遗传来的。
父母的父母孩子们通过这些突变已经建立了DDX3X基础,以更好地了解导致疾病的原因,确定疗法,并为家庭提供支持性的社区。
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