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Nature揭示自閉癥的表觀遺傳禍?zhǔn)?/h1>

日期:2014-12-19 11:31:56

 根據(jù)發(fā)表在1218日《自然》(Nature)雜志上的一項(xiàng)新研究,一些DNA包裝化學(xué)修飾(稱(chēng)作為表觀遺傳改變)可以激活或抑制與自閉癥譜系障礙(autism spectrum disorder ASD)和早期腦發(fā)育相關(guān)的基因。

 

來(lái)自紐約大學(xué)Langone醫(yī)學(xué)中心的生物化學(xué)家們發(fā)現(xiàn),在小鼠和一些實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中這些表觀遺傳改變除去了長(zhǎng)期以來(lái)已知發(fā)揮基因抑制作用的一種蛋白質(zhì)復(fù)合物的阻斷功能,轉(zhuǎn)而讓這一復(fù)合物發(fā)揮基因激活作用。

 

研究人員說(shuō),他們的研究發(fā)現(xiàn)首次揭示了這種角色逆轉(zhuǎn)與重要蛋白編碼基因AUTS2存在之間的關(guān)聯(lián)。長(zhǎng)期以來(lái)人們都將AUTS2與自閉癥譜系障礙聯(lián)系在一起。此外,新研究還通過(guò)廣泛解析傳統(tǒng)腦信號(hào)通路提出了有關(guān)自閉癥譜系障礙形成機(jī)制的一種新理論。

 

具體說(shuō)來(lái),研究人員證實(shí)AUTS2將一種在發(fā)育過(guò)程中參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控的蛋白:多梳蛋白復(fù)合物1polycomb repressive complex 1,PRC1)的角色從基因抑制轉(zhuǎn)變成了基因激活,在這一過(guò)程中它阻止了組蛋白H2A的一種化學(xué)修飾變化。

 

根據(jù)資深研究員、紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授、霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員Danny Reinberg博士所說(shuō),其研究小組的最新研究發(fā)現(xiàn)“提供了強(qiáng)有力的支持證據(jù),表明如果自閉癥譜系障礙與由多種遺傳損傷引起的廣泛基因網(wǎng)絡(luò)破壞有關(guān),那么尋找潛在的治療方法有可能要從修復(fù)這些基因網(wǎng)絡(luò)破壞的相關(guān)研究入手。”

 

該研究的另一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)是,研究人員證實(shí)在小鼠中破壞AUTS2的功能,可導(dǎo)致與人群中觀察到的神經(jīng)遲緩自閉癥行為相似的行為。研究人員估計(jì)近一半攜帶AUTS2突變的人群已被確診為是這一綜合征的某種形式。

 

另外的一些實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),AUTS2蛋白高度富集于小鼠大腦的皮質(zhì)區(qū)域——與記憶、注意力和學(xué)習(xí)相關(guān)的大腦部分中,相比于成年后AUTS2在生命的最初幾周更高水平表達(dá)。

 

為了進(jìn)一步證實(shí)AUTS2在控制自閉癥譜系障礙中所起的作用,研究人員采用遺傳方法破壞了小鼠中AUTS2的表達(dá),并檢測(cè)了對(duì)行為和運(yùn)動(dòng)反射的影響。他們發(fā)現(xiàn)相比于AUTS2生成未受損的小鼠,AUTS2遭到破壞的小鼠反應(yīng)遲緩,它們要花兩倍的時(shí)間才能讓自身從仰臥位恢復(fù)四肢著地,并且在母親被帶走后不足一半的小鼠會(huì)發(fā)出呼喊。此外,大多數(shù)的AUTS2缺陷小鼠明顯矮小,出生體重降低。

 

2012年的一些早期研究中,Reinberg曾幫助區(qū)分了各種多梳蛋白復(fù)合物。Reinberg說(shuō),新研究結(jié)果還指出了AUTS2是早期大腦發(fā)育過(guò)程中一個(gè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄程序的“主控調(diào)節(jié)因子”。

 

在意外發(fā)現(xiàn)了AUTS2蛋白與PRC1的一些互作后,研究人員開(kāi)啟了最新的研究,嘗試更好地定義所有的PCR1復(fù)合物。

 

Reinberg研究小組計(jì)劃進(jìn)一步研究AUTS2以及它在大腦其他部分的活性,以揭示與自閉癥譜系障礙和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病如注意力缺陷伴多動(dòng)障礙(ADHD)及精神分裂癥可能的關(guān)聯(lián)。

 


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