通过控制RNA代谢的蛋白质中突变引起的罕见遗传疾病
在今天发表的论文中自然通讯该集团公司匹兹堡的COMPC儿童医院领导的国际合作师集团鉴定了罕见的神经障碍,其遗传原因标志着由发育延迟和协调丧失,或共济失调。
科学家们发现,这种疾病是由一种名为gemin5的蛋白质发生突变引起的。gemin5是控制神经元中RNA代谢的蛋白质复合体的关键组成部分之一。GEMIN5的突变之前没有与任何遗传疾病相关。
“这就像建造一所房子,”小儿科副教授的高级作者Udai Pandey,Ph.D.bob电竞人类遗传学匹兹堡大学医学院的神经学。“你在基地上拿出最重要的砖块,整个建筑物崩溃了。”
Gemin5是调节一种重要的细胞过程的蛋白质复合物的一部分,包括从叫做树枝状细胞和轴突的神经细胞的专业生长的发展。有趣的是,复合物的另一个关键蛋白质中的突变,名为生存运动神经元蛋白,导致不同的毁灭性疾病 -脊髓肌肉萎缩。
要收集研究材料,匹兹堡研究人员从全球各地联系儿科医生,遗传学家和神经科学家,最终在12个不同的国家/地区收集来自30名患者家庭的数据。
因为从人身上分离活神经元是不可能的,研究人员不得不想出另一种获取样本的方法以备将来测试。他们收集了血液样本来自因未确诊的神经症状而转介到神经发生诊所的儿科患者。然后对血液样本进行处理,分离出细胞,经过实验室的仔细修补,这些细胞被重新编程为神经元。
在比较遗传物质重新编程的神经元生病的孩子科学家将这种疾病的神经系统表现与26个GEMIN5基因突变联系起来,这些突变会导致蛋白质结构的破坏。
他说:“来就诊的儿童有一些非特异性症状,比如发育迟缓和步态异常。他们的医生进行了所有可能的测试,包括评估儿童的代谢功能,但都没有效果——他们的情况很难解释,”医学博士Deepa Rajan说,他是皮特医学院的儿科学助理教授,UPMC儿童医院的神经学家,也是这项研究的第一作者之一。bob电竞“直到我们做了广泛的基因组分析,我们才发现这些患者的GEMIN5基因有突变。”
“许多遗传疾病似乎个别罕见,但总体上它们是相对常见的,”拉詹补充说,他也是UPMC儿童医院神经遗传学诊所的主任。“我们现在能够利用下一代技术来帮助诊断以前未确诊的儿童,每一个新的基因发现都是更好地了解这些疾病旅程的开始。”
另外的实验将损伤Gemin5蛋白与疾病表现的损伤更明确。科学家发现,耗尽了人类神经元的类似物5蛋白质在果蝇如果发生在苍蝇生命周期的早期,则是致命的;如果这种破坏发生在后期,则会大大延迟苍蝇的发育。
“作为研究人员的最令人兴奋的部分正在研究一个直接帮助家庭的项目,”Pandey说。“我们希望由于我们的研究,神经科学家现在将考虑对Gemin5突变的测试,并且实验室将包括Gemin5在他们对Axaxic疾病的测试中。遗传疾病识别和治疗挑战,但如果我们发现治愈,那么它将制造某人的生命中的巨大差异。“
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