Viena gēna galvenā ietekme smadzeņu deformācijās
Atzinumi parāda, kā viens gēns ir atbildīgs par kortikālo neironu ražošanas regulēšanu, saglabājot šo neironu ceļojumu uz kritiskām vietām smadzenēs, attīstot cilvēka smadzeņu audu izteiktu locīšanos garozā un pat deleģējot pašu smadzeņu lielumu.
“Mehāniski mēs maz zinām par to, kā attīstās cilvēka smadzeņu garoza, un par šajā procesā iesaistītajiem gēniem. Mūsdienu molekulārās ģenētiskās pieejas tagad ļauj mums sadalīt šo sarežģīto procesu. Izprotot tādu molekulu kā WDR62 normālu darbību, mēs kļūsim soli tuvāk šīs apbrīnojamās mīklas atrisināšanai, ”sacīja Murats Gunels, raksta vecākais autors un Niksdorfa-vācu neiroķirurģijas, ģenētikas un neirobioloģijas profesors Jēlā.
Ilgstošas Gunela un Turcijas zinātnieku partnerības laikā Jeila komanda uzmanīgi novēroja divus brālēnus no Turcijas, kuri dzimuši ar īpaši nepietiekami attīstītiem smadzeņu garozām, izraisot ievērojami mazāk smadzenes nekā vidēji.
Pētnieki atklāja, ka abām māsīcām bija noviržu pazīmes kortikālo neironu kustībā uz parastajiem galamērķiem, kā arī defekti parastajā garozas locījumos. Iepriekš tika uzskatīts, ka šīs deformācijas ir pilnīgi atsevišķas problēmas, taču, atrodot šīs līdzības divos saistītajos priekšmetos, tika norādīts, ka varētu būt viens pamatcēlonis, atzīmēja pētnieki.
Lai vēl vairāk pārbaudītu šo teoriju, zinātnieki izmantoja visu eksomu sekvencēšanu, tehnoloģiju, kas tika izveidota Jēlā, kas ļauj ātri un salīdzinoši lēti sekvencēt visus proteīnus kodējošos gēnus cilvēka genomā. Pēc tam pētnieki precīzi noteica mutācijas abās gēna kopijās, kas kodē olbaltumvielu WDR62.
Kad pētnieki secēja šo pašu gēnu citiem pacientiem ar smadzeņu garozas attīstības deformācijām, viņi spēja identificēt vēl sešas ģimenes ar mutācijām abās WDR62 kopijās.
"Tā kā pacienti ar šī gēna mutācijām bija tikai daļa no kopējās kohortas, šo gēnu būtu bijis ļoti grūti kartēt un identificēt, izmantojot tradicionālās ģenētiskās pieejas," sacīja Sterlinga profesors un Jeilas ģenētikas priekšsēdētājs Ričards Liftons, kura laboratorija attīstījās. šajā pētījumā izmantotās eksomu secības un analīzes metodes.
Rezultāti piedāvā pārsteidzošu ieskatu daudzajās lomās, kuras smadzeņu attīstībā var spēlēt viens gēns, atzīmēja zinātnieki.
"Cilvēka smadzeņu traucējumu izpēte piedzīvo revolūciju jaunu secību noteikšanas tehnoloģiju rezultātā," sacīja Metjū Štats, Donalda J. Koena bērnu psihiatrijas, psihiatrijas un ģenētikas asociētais profesors, kurš pētījumu izstrādāja kopā ar Gunelu. un Līvtons. "Šajā pētījumā izmantotās pieejas sola atklāt daudzus noslēpumus attiecībā uz attīstības traucējumu ģenētiku, sākot no garozas malformācijām līdz autismam līdz garīgai atpalicībai," viņš piebilda.
Ali Ozturks un Kaya Bilguvar no Jēlas ir pētījuma līdzautori. Pētījumā piedalījās vairāki citi pētnieki no Jēlas, kā arī vairāki Turcijas klīnicisti un zinātnieki. Lielāko finansējumu pētījumam nodrošināja stimuls no Nacionālo veselības institūtu, Nacionālā neiroloģisko traucējumu un insulta institūta.
"Pašreizējā sadarbība ar mūsu Turcijas kolēģiem, kā arī tehnoloģiju attīstība Jēlā kopā ar savlaicīgu NIH finansējumu ļāva mums sasniegt šos rezultātus," sacīja Gunels. "Tas nebūtu iespējams bez stimulējoša finansējuma," viņš teica, arī piebilstot, ka papildu finansējumu nodrošināja Hovarda Hjūza medicīnas institūts un Jeila universitāte.
Avots: Jeila universitāte
