活跃的非编码DNA可能有助于查明遗传患精神疾病的风险
西北医学科学家们展示了一种新方法分析非编码DNA区域的神经元,这可能有助于确定哪些基因变异最重要的精神分裂症及相关疾病的发展。
彼得Penzes博士,露丝和伊芙琳·邓巴的精神病学和行为科学教授,是该研究的第一作者,发表在《华尔街日报》细胞干细胞。Penzes马克•福勒斯特博士,博士后研究员的实验室,是第一作者。
在过去的十年里,大型基因研究已经确定了成千上万的基因变异与精神疾病有关。然而,大多数这些风险变异被发现在非编码DNA regions-parts不编码这些蛋白的功能在疾病发展知之甚少。
“十年前,有很少的了解精神分裂症等精神疾病的遗传基础。现在的问题是相反的:我们有太多的基因,”Penzes说。“学习每一个变化——它如何有助于实际疾病困难,所以方法来减少这个数字非常有用。这就是这项研究。”
科学家证明了通过映射出开放的染色质区域神经元来自人类干细胞,他们可以识别活跃的非编码DNA包含一个关键的子集精神变异最相关的疾病的风险。
虽然在精神分裂症模型证明,同样的方法可以应用于其他精神障碍,等自闭症谱系障碍或双相情感障碍。
开发这样一个技术是至关重要的帮助科学家在这个领域着重调查最重要的变体。
研究结果也深化非编码区域如何影响疾病的整体理解。
作为一个案例研究中,科学家们利用新模型分析成千上万的变异与精神分裂症相关的风险,把范围缩小到一个小列表的关键变量,他们选择其中一个进行调查。
然后使用基因编辑工具CRISPR改变风险变异成一个变异与疾病无关,和证明了变化影响细胞的连接,显示它在神经发育中发挥了一定的作用。
“在过去,这些非编码区域被称为“垃圾DNA”,因为这个误解,他们已经没有功能,”福勒斯特说。”这样的技术,我们开始理解非编码区域如何影响疾病风险,即使他们有更多的间接作用比实际编码蛋白质的区域。”
在未来,使用人类神经元诱导干细胞模型细胞也可以作为一个有价值的工具等障碍,筛选有潜力的药物并发现哪些导致神经细胞表型的变化,Penzes说。
