Gli scienziati di Whitehead Institute identificano la connessione organismo/del cervello nella regione genomica collegata ad autismo

Per la prima volta, gli scienziati di Whitehead Institute hanno documentato un legame diretto fra le eliminazioni in due geni--fam57ba e doc2a--in zebrafish ed in determinati tratti dell'organismo e del cervello, quali gli attacchi, l'iperattività, la dimensione capa ingrandetta e l'obesità.

“Trovare le connessioni molecolari fra un cervello e un fenotipo dell'organismo è effettivamente realmente lo spostamento di paradigma,„ dice il membro Sive nocciola di Whitehead Institute, che è egualmente un professore di biologia al MIT. “Ci lascia pensare alla direzione centrale di questi due aspetti del fenotipo, che è molto interessante e potrebbe essere utile per sviluppare le terapie per questi fenotipi.„

Entrambi i geni risiedono nella regione 16p11.2 di cromosoma umano 16. Circa 1 nel 2000, o intorno 4 milione di persone universalmente, hanno eliminazioni in questa regione e queste eliminazioni sono associate con i sintomi multipli dell'organismo e del cervello, compreso i disordini di spettro di autismo, la mora inerente allo sviluppo, l'inabilità intellettuale, gli attacchi e l'obesità.

Gli scienziati hanno incontrati difficoltà prendere in giro a parte la relazione fra i tratti specifici e le eliminazioni in questa regione, perché include almeno 25 geni e perché non c' è una mappatura di valore univoco del gene al fenotipo. Invece, i geni multipli sembrano creare un Web delle interazioni che producono varie caratteristiche.

Per risolvere così puzzle complesso, il gelsomino McCammon, un ricercatore postdottorale nel laboratorio di Sive, ha arruolato gli zebrafish come “provetta vivente„. Il gruppo di Sive usa gli zebrafish per studiare le connessioni fenotipo/genetiche connesse con i disordini umani. Come il genoma umano, il genoma di zebrafish ha due copie di ogni gene e gli scienziati possono eliminare la funzione dei geni multipli per produrre i fenotipi che sono rievocativi dei sintomi umani.

I risultati dallo schermo iniziale di McCammon con gli zebrafish indicano che due geni nella regione 16p11.2 potrebbero essere chiave per lo sviluppo del cervello: fam57ba e doc2a. (fam57b codifica “una sintasi del cerammide„ che fa un genere del lipido e doc2a codifica un regolatore della secrezione.) McCammon ha studiato più a fondo cancellando una copia di fam57ba e di doc2a determinato; l'effetto era minimo. Tuttavia, simultaneamente eliminare una copia di entrambi i geni ha rivelato la sinergia significativa loro. Rispetto ai comandi, il pesce con soltanto una copia di ogni iperattività della mostra del gene, ha aumentato la tendenza per gli attacchi, dimensione aumentata della testa e dell'organismo e tenore di materia grassa. Quando entrambe le copie soltanto di fam57ba sono eliminate, il pesce è molto più grande e con un contenuto ad alta percentuale di grassi. I risultati di tutto studio sono pubblicati nella genetica molecolare umana del giornale.

Sebbene i suoi risultati usino gli zebrafish e siano lontano dalla clinica, McCammon direzione da quanta gente ha pregiudicato tramite le eliminazioni in questo genoma identificato con i suoi risultati.

“Quando ho parlato con i genitori di alcuni capretti con i disordini neurodevelopmental, ero sorpreso quanto la connessione organismo/del cervello che abbiamo descritto ha risuonato con loro,„ lei dico. “Hanno detto che sì, il loro bambino ha autismo, ma egualmente ha tono di muscolo realmente debole. O ha un problema gastrointestinale e quella è stata più problematica delle sue emissioni di comportamento. Per me, realmente sta rivelando per parlare con gente che realmente ha sperimentato questa rispetto a lettura circa le statistiche in pubblicazioni.„

I meccanismi che sono alla base di questa connessione organismo/del cervello non sono ancora buono capiti. Uno dei geni identificati, fam57ba, fornisce alcuni suggerimenti intriganti quanto a come la funzione del cervello e del metabolismo potrebbe essere intrecciata, perché produce un enzima che svolge un ruolo nella produzione del lipido ed è creduto per essere un regolatore metabolico. Il tipo del lipido, cerammide, egualmente ha un ruolo funzionale in varie vie di segnalazione e pregiudica la funzione sinaptica, sebbene il suo ruolo primario non sia nella sinapsi, ma la fornitura della struttura in membrane cellulari.

Per Sive, i due geni identificati hanno potuto essere appena l'inizio. “I nostri dati la suggeriscono che ci possano essere geni metabolici in questione nei disordini neurodevelopmental umani,„ dicono. “Questo è un campo nascente, quello che siamo molto interessati nel andare in avanti.„