研究人员展示面部变化唐氏综合症的遗传基础

弗朗西斯·克里克研究所的研究人员,伦敦国王学院和伦敦大学学院揭示背后的基因变化的结构和形状的头和脸在唐氏综合症小鼠模型。

在今天发表的一篇论文中描述发展,研究人员发现,第三份基因Dyrk1a和至少三个基因负责这些变化发生在开发颅面dysmorphology-which涉及缩短前后颠倒的长度和直径扩大。

影响1 800年活产,综合症被称为“基因剂量障碍”——即,它涉及基因的拷贝数的变化。患有唐氏综合症的人有三份21号染色体而不是两个。某些基因的染色体有三个副本唐氏综合症的典型原因方面,但不清楚是哪些基因在起作用。

使用基因工程,团队由维克多Tybulewicz弗朗西斯·克里克的学院和伦敦大学学院的伊丽莎白·费舍尔创建鼠标菌株在小鼠染色体16日重复的三个区域,而模仿第三21号染色体。老鼠显示大量的特征与唐氏综合症,包括面部和头骨的形状的变化。

先前的研究表明了唐氏综合症的基因称为Dyrk1a方面,所以研究者们想要测试它如何影响颅面dysmorphology。

现在工作与杰里米·格林集团在伦敦国王学院,他们用额外的副本显示,老鼠Dyrk1a细胞的数量减少了前面的头骨和骨头的脸。同时,关节软骨的底部头骨称为synchondroses异常融合在一起。这些影响部分逆转第三份Dyrk1a移除时,表明三份Dyrk1a是引起这些变化的头骨所必需的。

研究人员认为,有三分之一的副本Dyrk1a阻碍神经嵴细胞的生长所需要的骨头在前面头骨。

除了Dyrk1a,这项研究也表明,其他三个基因导致头骨的变化,但还需要更多的研究来证实自己的身份。

Victor Tybulewicz组长克里克唐氏综合症的实验室,曾与第一作者侑士红头发,说,“目前有限的唐氏综合症治疗方面对人们的健康产生负面影响,如先天性心脏病和认知障碍,所以这是我们必不可少的哪些基因是重要的。

“理解所涉及的遗传学发展的头和脸给我们线索唐氏综合症的其他方面比如心脏病。由于颅面dysmorphology Dyrk1a非常关键,它很有可能参与唐氏综合症的其他变化。”

伦敦国王学院的研究人员使用形检测工具绘制头骨形状的改变老鼠。这些显示的变化头骨非常类似的形状出现在患有唐氏综合症。

杰里米绿色,伦敦国王学院、发育生物学教授说,“在伟大的帮助加拿大卡尔加里大学的合作者和医学成像软件集团在国王的,我们也可以运用非常传统和一些非常新颖的方法来比较复杂的解剖形状。这些都是敏感到足以捡差异即使在胎儿阶段。这不仅帮助我们确定基因的位置导致唐氏综合症也得到线索如何这些基因导致的差异。”

这项研究的一部分,一个正在进行的项目了解唐氏综合症的基因。研究人员将下一个目标识别基因在心脏缺陷和认知障碍,让我们进一步了解如何开发有针对性的唐氏综合症的治疗方面,影响健康。