研究員發現基因變化基礎致衰弱的童年腦子紊亂

Ashleigh Schaffer、 PhD、遺傳學助理教授在案件西部預留大學醫學院和小組全球遺傳學專家發現了它觸發的一個基因變化和有故障的發展過程,導致使衰弱的基於腦子的紊亂對於兒童。

發現,發布在本質遺傳學,在人識別在阿爾法N CATENIN 基因的變化, (亦稱 CTNNA2),促進細胞粘著并且導致 pachygyria,一个最嚴重的發展腦子背叛。 嚴重地智力上削弱多數患者,并且無法對他們自己走或關心。 子項診斷以這個少見疾病有大約 10 年使用年限。

Pachygyria 描繪為腦子神經細胞的異常活動,叫作神經元,在這個腦子和神經系統的發展期間。 使用基因排序和學習這個疾病的影響的三個系列,研究小組發現有 pachygyria 的子項有一個變化在這個 CTNNA2 基因的兩個複製,來自一父項的每個改變。 這個變化導致損失 CTNNA2,研究員然後顯示受影響神經細胞如何從他們的來源在開發的腦子的起源移動到他們在什麼的推斷的目的地最終成為皮層,稱神經細胞的遷移的進程。 皮層控制語言、知覺、感官知覺和其他重要功能。 神經細胞的遷移是許多細胞內信號路斡旋的一個高度複雜進程。

「我們發現阿爾法N CATENIN 變化原因 pachygyria 是在知道神經細胞的發展如何的一個重要步驟調控」,西奈山學者說 Schaffer、這個研究的第一個作者和。

特別地,在健康腦子, CTNNA2 束縛對肌動蛋白,控制這個細胞形狀并且幫助神經元搬入在腦子的表皮層的內正確的位置的蛋白質。 此捆綁防止另一蛋白質,稱 ARP2/3,束縛對肌動蛋白的本身。 當 CTNNA2 缺少歸結於基因變化, ARP2/3 對肌動蛋白的困境,根本地打亂結構需要為適當移居和分支在神經細胞外面時的過多數額,但是研究小組發現了。 特別地,結果 ARP2/3 過度活性導致額外分支,損害神經元增長和穩定性。 查找通過技術提高遺傳工程的可能性例如 CRISPR-Cas9。

知道在數十年肌動蛋白細胞骨架的被協調的管理規定為適當神經細胞確定是重要的在腦子內。 (這個細胞骨架是支持這個細胞蛋白質細絲的網絡和微管,產生它形狀。 它也有在分子運輸、細胞分裂和細胞信號的關鍵角色。) 肌動蛋白細胞骨架如何調控在神經元的分子級別不是充分地清楚。 從 Schaffer 和同事的新的結果幫助解決此赤字。

除找到一個關鍵基因負責對 pachygyria 和描述之外其結構如何運行,研究員發現了這個情況的差異。 典型地在 pachygyria 案件,腦子的前線或返回顯示平穩,非起皺紋的腦子表面功能。 在正常腦子發展案件,這些區是複雜的,類似於花椰菜在外觀上。 在三個系列學習了,研究員發現腦子的前線和返回是平穩的。 「這個情況我們查找了此唯一功能導致我們認為,一個新的基因,不以前被鏈接與 pachygyria,是負責的。 結果的這是實際情形」, Schaffer 說。

小組的隊員,包括從遍及美國、中東、印度和歐洲的研究員,進一步將測試其在人的發現的涵義有有癲癇症、孤獨性和精神分裂症這個 CTNNA2 基因的單一複製變化的。

來源: http://casemed.case.edu/cwrumed360/news-releases/release.cfm?news_id=1397&news_category=8

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