由控制RNA代谢的蛋白质突变引起的罕见遗传性疾病

在今天发表的一篇论文中自然通讯匹兹堡匹兹堡大学医学院儿童医院的研究人员领导的一个国际合作小组已经发现了一种罕见神经系统疾病的遗传原因，其特征是发育迟缓和协调能力丧失，或共济失调。

科学家们发现，这种疾病是由一种名为gemin5的蛋白质发生突变引起的。gemin5是控制神经元中RNA代谢的蛋白质复合体的关键组成部分之一。GEMIN5的突变之前没有与任何遗传疾病相关。

“这就像盖房子一样，”儿科副教授、资深作者Udai Pandey博士说，ob体育开户网址人类遗传学匹兹堡大学医学院的神经学。“去掉基地最重要的一块砖，整座建筑就会倒塌。”

GEMIN5是一种蛋白质复合体的一部分，它调节一系列重要的细胞过程，包括神经细胞的特化生长，称为树突和轴突。有趣的是，这种复合体的另一种关键蛋白质，即存活运动神经元蛋白的突变，导致了一种不同的破坏性紊乱脊髓性肌肉萎缩症。

为了收集研究材料，匹兹堡的研究人员联系了全球各地的儿科医生、遗传学家和神经学家，最终收集了来自12个不同国家的30个患者家庭的数据。

因为从人身上分离活神经元是不可能的，研究人员不得不想出另一种获取样本的方法以备将来测试。他们收集了血液样本来自因未确诊的神经症状而转介到神经发生诊所的儿科患者。然后对血液样本进行处理，分离出细胞，经过实验室的仔细修补，这些细胞被重新编程为神经元。

在比较遗传物质重新编程的神经元生病的孩子科学家将这种疾病的神经系统表现与26个GEMIN5基因突变联系起来，这些突变会导致蛋白质结构的破坏。

他说:“来就诊的儿童有一些非特异性症状，比如发育迟缓和步态异常。他们的医生进行了所有可能的测试，包括评估儿童的代谢功能，但都没有效果——他们的情况很难解释，”医学博士Deepa Rajan说，他是皮特医学院的儿科学助理教授，UPMC儿童医院的神经学家，也是这项研究的第一作者之一。ob体育开户网址“直到我们做了广泛的基因组分析，我们才发现这些患者的GEMIN5基因有突变。”

“许多遗传疾病似乎个别罕见，但总体上它们是相对常见的，”拉詹补充说，他也是UPMC儿童医院神经遗传学诊所的主任。“我们现在能够利用下一代技术来帮助诊断以前未确诊的儿童，每一个新的基因发现都是更好地了解这些疾病旅程的开始。”

更多的实验更明确地将GEMIN5蛋白的损伤与疾病表现联系起来。科学家们发现，耗尽类似人类神经元的GEMIN5蛋白质在果蝇如果发生在苍蝇生命周期的早期，则是致命的;如果这种破坏发生在后期，则会大大延迟苍蝇的发育。

潘迪说:“作为一名研究人员，最令人兴奋的是从事一个直接帮助家庭的项目。”“我们希望，由于我们的研究，神经学家现在将考虑测试GEMIN5突变，实验室将包括GEMIN5在他们的共济失调疾病的测试。基因疾病的识别和治疗具有挑战性，但如果我们找到一种治疗方法，它将对某些人的生活产生巨大的影响。”

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