科学家发现与自闭症谱系障碍有关的新基因突变

- 编辑:大众自然网 -

科学家发现与自闭症谱系障碍有关的新基因突变

荷兰桑福德·伯纳姆·普雷比医学发现研究所和内梅亨大学医学中心的科学家发现了一种名为CNOT1的基因突变,这种基因会影响大脑发育,损害记忆和学习能力。这项研究首次将神经发育迟缓与CNOT1联系起来,表明帮助恢复基因功能的药物可能具有治疗效果。这项发表在《美国人类遗传学杂志》上的研究还揭示了CNOT1与几个已知的自闭症谱系障碍(ASD)基因相互作用,这为该疾病的研究开辟了新的途径。

在这项工作之前,CNOT1基因并没有出现在孤独症研究者的雷达上,罗尔夫·博德默博士说,他是桑福德·伯纳姆·普里比斯发展、老化和再生项目的主任和教授,也是这项研究的共同通讯作者和共同资深作者。这一发现可以帮助我们更好地理解自闭症谱系障碍的遗传机制。我们的工作也是探索增强CNOT1功能的药物的第一步,也许能够帮助那些有这些特殊突变的神经发育迟缓的儿童。

包括ASD在内的发育性残疾的病因尚不清楚。研究表明,这些疾病可能与遗传因素有关,但迄今为止发现的基因变异的确切影响尚不清楚。确定发育性残疾的潜在原因,将使科学家能够创建诊断测试,从而提供早期诊断和潜在的治疗。

一个共同的遗传线索

在目前的研究中,内梅亨大学医学中心(Radboud University Medical Center)的科学家发现了39名神经紊乱患者之间的一个共性:CNOT1基因存在差异。这些人的年龄从新生儿到22岁不等,他们的症状从严重的智力残疾到几乎正常的智商和日常功能。研究人员希望确定CNOT1基因的变异是良性的还是神经系统症状的原因,这是寻找潜在治疗方法的第一步。

为了回答这个问题,内梅亨大学的研究人员求助于博德默。博德默是一位世界著名的遗传学专家,他利用果蝇模型研究基因如何导致疾病。博德默实验室的博士后研究员Sreehari Kalvakuri博士创造了含有在病人身上看到的相同CNOT1变异的果蝇,包括错误的DNA序列。(误解),缩短(截断)或以其他方式改变。

这项工作确定了9个CNOT1变异,它们会损害学习和记忆,这是通过几种独立的方法来测量的,包括一项求爱试验,该试验测试了雄性果蝇记住它们的雌性伴侣是否与其他雄性配对的能力。所有这些变异都是在患者身上自发出现的,这意味着它们不是遗传的。科学家们还发现,这些CNOT1突变与已知的自闭症谱系障碍基因相互作用,揭示了与自闭症谱系障碍的基因联系,这一点有待进一步研究。

果蝇是一个很好的生物模型,因为我们可以很快完成遗传研究。这项工作只花了几个月的时间,而用小鼠模型可能要花上十年的时间。该研究的共同第一作者Kalvakuri说。此外,CNOT1基因在果蝇和人类之间高度保守,这意味着它不会发生太大变化,所以我们乐观地认为这些发现可以推断到人类身上。

接下来,科学家们计划确定哪些分子成分与CNOT1相互作用,CNOT1作为构建更大蛋白质复合物的支架。这项工作可能会发现其他潜在的针对智力、学习或记忆障碍的药物靶点,包括自闭症谱系障碍。

帮助神经发育迟缓儿童的第一步是确定病因,波曼说。我们最终的希望是找到一种可以尽早给予的治疗方法,以帮助这些孩子保持正常的发育。

令人惊讶的是,这些发现对心脏病也有影响,而心脏病正是博德默实验室的主要研究对象。

这些患者中相当一部分还存在心脏缺陷,波曼说。相反,先天性心脏缺陷的儿童患自闭症谱系障碍的风险也更高。这项关于CNOT1的研究也提供了之前未知的心脏功能和ASD之间的遗传联系。

发育性残疾是一组以身体、学习、语言或行为领域的缺陷为特征的疾病。美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的数据显示,美国约有六分之一的儿童患有一种或多种发育障碍或其他发育迟缓。

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该新闻稿中报道的研究由荷兰研究委员会(015.014.066)、剑桥生物医学中心和欧盟(779257)支持。

这项研究的共同高级作者是桑福德·伯恩罕·普雷比斯的博德默和内梅亨大学医学中心的阿尔扬·德·布鲁沃。这项研究的共同第一作者是桑福德·伯纳姆·普雷比斯的Kalvakuri和内梅亨大学医学中心的Lisenka Vissers。