跳转到主要内容
新闻 自闭症研究的最新进展。
新闻

自闭症相关的DNA缺失可能会破坏大脑发育

通过/ 2015年4月2

热点:研究人员已经绘制出了16p11.2区域编码的蛋白质的结合位点(红色)。

根据2月18日发表的一项研究,缺失与自闭症密切相关的16号染色体的一段,会破坏对早期大脑发育至关重要的蛋白质神经元1

首席研究员说,这些发现为有针对性的干预措施打开了大门莉莉娅·Iakoucheva他是加州大学圣地亚哥分校精神病学助理教授。她说:“获得这种更具体的途径是非常有价值的。”

关于1%的自闭症儿童有删除或重复16 p11.2——包含29个基因的600千碱基DNA。这个地区也会影响头部大小该区域被删除的人有异常大的头,而那些重复的人有异常小的头。

为了梳理出16p11.2区域基因的作用,研究人员绘制了这些基因在大脑中表达的位置和时间。他们确定了相应蛋白质在同一时间和地点可能的结合伙伴。

其中一个结合伙伴CUL3可以降低RhoA的水平,RhoA是一种引导神经元在大脑中正确归位的蛋白质。研究人员推测,当16p11.2区域缺失时,RhoA的产生在胎儿发育的中途增加,此时CUL3正常表达。这反过来又破坏了大脑外层的发育。

已知其他自闭症联系突变会影响RhoA,使其成为一个可能的收敛点的障碍。

“能够以大脑中的特定部位和大脑发育中的特定时间点为目标,真是太棒了,”他说尼古拉斯Katsanis他是北卡罗来纳州达勒姆杜克大学(Duke University)的细胞生物学教授。“这是这篇论文最酷的地方。”

解决时间:

这项新研究采用了一种新的方法,利用蛋白质相互作用和基因表达时间的现有信息。

研究人员利用这些数据绘制了16p11.2编码蛋白的结合位点。然后他们使用BrainSpan为了确定大脑中这些蛋白质伙伴可能在何时何地协同工作。这个资料库收集了57个不同年龄的人死后的大脑中蛋白质表达的数据。

结果表明,16p11.2缺失对妊娠16周至20周胎儿发育的影响最大。这与之前的发现相一致,即一些最强的自闭症风险基因在起作用在这段时间

“这是对经常被问及的自闭症基因和蛋白质的作用——即它们在何时何地起作用——的一个重要补充,”他说马修状态旧金山大学的精神病学董事,旧金山没有参与研究。

一个位于16p11。2区域的基因叫做KCTD13,被认为利于与16P删除相关的大头尺寸。iakoucheva和她的团队证实kctd13互动CUL3,可以控制RhoA水平。

先前的研究报告了CUL3在自闭症患者中的突变2、3。新的研究表明,这些突变破坏了CUL3与KCTD13的结合。它还加强了这些蛋白质与RhoA的连接。

研究结果指出RhoA途径与两种不同的自闭症原因有关:16p11.2缺失和CUL3突变。

“在Katsanis说:”拥有一个不同的群体来说是非常正交的方法和土地,并在相同的补丁中。“2012年,Katsanis表明,斑马鱼中的KCDT13水平导致头部尺寸增加到20%。提升基因的表达与相反的表达。“对我来说,这说使用不同的模型生物和不同的方法可以导致生物真理。”

虽然这项新研究的重点是16p11.2,但Iakoucheva和她的团队研究了其他六个与自闭症和其他发育障碍有关的区域的变异。每个区域在时间和空间上都有不同的表达模式。

例如染色体22q11.2区域编码的蛋白质与精神分裂症他们在青春期之前都是最活跃的。这很有趣,因为精神分裂症通常表现在青少年时期。

State说:“我认为这一发现也很重要地证实了许多人的怀疑,即不同的遗传风险因素会有不同的收敛点。”

引用:

1:林G.N.et al。神经元85.742 - 754 (2015)PubMed

2: O 'Roak B.J.et al。自然485246 - 250 (2012)PubMed

3:香港。et al。自然488471 - 475 (2012)PubMed