آخرین مطالب

مطالعه مگس میوه اهمیت عملکردی جهش های ژنی مرتبط با اوتیسم را آشکار می کند


اوتیسم

اعتبار: دامنه عمومی Pixabay/CC0

بر اساس نظارت مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری در سال 2018، حدود 1 کودک از هر 44 کودک در ایالات متحده در سن 8 سالگی به اختلال طیف اوتیسم (ASD) مبتلا می شوند. اینکه چگونه DNA یک کودک در ایجاد ASD نقش دارد بیشتر یک راز بوده است. اخیراً، پزشکان و دانشمندان با دقت بیشتری به تغییرات جدید یا جدید DNA نگاه کرده اند، به این معنی که این تغییرات فقط در افراد مبتلا وجود دارد اما در والدین وجود ندارد. محققان دریافته اند که این تغییرات می تواند مسئول حدود 30 درصد ASD باشد. با این حال، کدام گونه های جدید در ایجاد ASD نقش دارند، ناشناخته باقی مانده است.

محققان کالج پزشکی بیلور و بیمارستان کودکان تگزاس رویکرد جدیدی را برای بررسی انواع ژنتیکی ASD de novo اتخاذ کرده‌اند. در این مطالعه چند نهادی منتشر شده در مجله گزارش های سلولیآنها استراتژی‌های ژنتیکی پیچیده‌ای را در مگس‌های میوه آزمایشگاهی به کار بردند تا پیامدهای عملکردی گونه‌های جدید شناسایی شده در مجموعه سیمونز سیمپلکس (SSC)، که تقریباً 2600 خانواده تحت تأثیر اختلال طیف اوتیسم را شامل می‌شود، تعیین کنند. با کمال تعجب، کار آنها همچنین به آنها اجازه داد تا شکل جدیدی از بیماری نادر را به دلیل ژنی به نام GLRA2 کشف کنند.

“ASDs شامل شرایط پیچیده عصبی رشدی با اختلالات در تعامل اجتماعی، ارتباطات و علایق محدود یا رفتارهای تکراری است. در مطالعه فعلی، ما کار خود را بر اساس اطلاعات گروهی از بیماران ASD در SSC که ژنوم آنها و ژنوم خانواده های آنها وجود داشته است، آغاز کردیم. دکتر شینیا یاماموتو، استادیار ژنتیک مولکولی و انسانی و علوم اعصاب در بیلور و محقق در موسسه تحقیقات عصبی جان و دان دانکن در کودکان تگزاس، گفت: توالی یابی شد. اولین هدف ما شناسایی گونه های ژنی مرتبط با ASD بود که اثر مضری داشتند.

این تیم با مدل آزمایشگاهی مگس میوه برای تعیین پیامدهای بیولوژیکی انواع مرتبط با ASD کار کردند. آنها 79 نوع ASD را در 74 ژن شناسایی شده در SSC انتخاب کردند و تأثیر هر گونه ژن مرتبط با ASD را در مقایسه با توالی ژنی (مرجع) معمول یافت شده به عنوان یک کنترل، از سه دیدگاه مختلف مورد مطالعه قرار دادند.

نویسنده اول، دکتر پل مارکوگلیز، همکار فوق دکترا در آزمایشگاه دکتر هوگو بلن، تلاش برای از بین بردن ژن مربوط به مگس، و بررسی عملکردهای بیولوژیکی و الگوهای بیان آنها در سیستم عصبی را هماهنگ کرد. آنها سپس ژن مگس را با نوع ژن انسانی شناسایی شده در بیماران یا توالی مرجع جایگزین کردند و تعیین کردند که چگونه بر عملکردهای بیولوژیکی در مگس ها تأثیر می گذارد.

کار با مگس‌های میوه که حامل ژن انسانی مرجع یا اشکال مختلف هستند، نویسنده اول، دکتر جاناتان اندروز، همکار فوق‌دکتری در آزمایشگاه دکتر مایکل وانگلر در بیلور، فردی بود که به بررسی این موضوع پرداخت که چگونه این گونه‌های ژنی بر رفتار مگس تأثیر می‌گذارند. از آنجایی که بیماران ASD الگوهای رفتاری تکراری و همچنین تغییرات در تعامل اجتماعی را نشان می‌دهند، او تأثیر انواع بیمار را بر مجموعه‌ای از رفتارهای اجتماعی و غیر اجتماعی مگس مانند معاشقه و نظافت ارزیابی کرد. اندروز گفت: «جالب است که ببینیم دستکاری بسیاری از این ژن‌ها نیز می‌تواند باعث تغییرات رفتاری در مگس‌ها شود. ما تعدادی از ژن‌های انسانی با انواع ASD را پیدا کردیم که وقتی در مگس‌ها بیان می‌شدند رفتارشان را تغییر می‌دادند و شواهد عملکردی نشان می‌دادند که اینها پیامدهای عملکردی دارند.

رویکرد سوم شامل بیان بیش از حد ژن های مورد علاقه در انواع بافت های مختلف در مگس میوه بود. نویسندگان اول، سامانتا دیل و مایکل هارنیش، دو دانشجوی فارغ التحصیل در برنامه های تحصیلات تکمیلی بیلور در زیست شناسی رشد و ژنتیک و ژنومیک، به ترتیب، که در آزمایشگاه دکتر یاماموتو کار می کردند، سرپرستی این مطالعات را بر عهده داشتند. “در حالی که برخی از گونه های ژن ممکن است منجر به شرایطی شوند زیرا پروتئین های معیوب تولید می کنند، برخی دیگر ممکن است منجر به بیماری شوند زیرا باعث فراوانی بیش از حد یا عملکرد ناهنجار یک پروتئین خاص می شوند که می تواند فرآیندهای بیولوژیکی را مختل کند. ما بررسی کردیم که آیا بیان بیش از حد انواع ژن های موجود در افراد مبتلا به ASD ممکن است وجود داشته باشد دیل گفت که اثرات مضر برخی از این ژن ها را توضیح دهد.

در مجموع، این تیم بیش از 300 گونه مگس را تولید کردند که در آنها مطالعات عملکردی انواع ژن های انسانی مرتبط با ASD را انجام دادند. صفحه نمایش آنها 30 نوع مرتبط با ASD را با تفاوت های عملکردی در مقایسه با ژن مرجع، که حدود 40 درصد از ژن هایی بود که آنها قادر به انجام یک سنجش عملکردی مقایسه ای برای آنها بودند، روشن کرد.

گفت: “برخی از انواعی که ما مطالعه کردیم، پیامدهای عملکردی داشتند که به طور متوسط ​​یا واضح پیش‌بینی می‌شد که مخل باشد، اما انواع دیگر غافلگیرکننده بودند. حتی برنامه‌های محاسباتی پیشرفته نمی‌توانند پیش‌بینی کنند که اثرات مخربی خواهند داشت.” یاماموتو “این ارزش استفاده از رویکردهای متعدد و مکمل را برای ارزیابی پیامدهای عملکردی انواع ژنتیکی مرتبط با ASD یا سایر شرایط در یک حیوان زنده برجسته می کند. رویکرد مگس میوه ما ابزار ارزشمندی برای بررسی ارتباط بیولوژیکی انواع ژن های مرتبط با بیماری است.” “

علاوه بر این، انبوهی از داده‌های تولید شده توسط محققان، گونه‌های ژنی را که قبلاً با سایر بیماری‌های عصبی رشدی مرتبط نبودند، نشان داد و جنبه‌های جدیدی از پیچیدگی بیماری‌های ژنتیکی را آشکار کرد.

دکتر رونیت ماروم، استادیار ژنتیک مولکولی و انسانی در Baylor و متخصص اصلی این کار، گفت: “GLRA2 یکی از ژن‌هایی بود که ما به طور خاص روی آن تمرکز کردیم تا پیگیری کنیم.” ما 13 بیمار، 5 مرد و 8 زن، حامل گونه های نادری از این ژن مرتبط با X را شناسایی کردیم که قبلاً به عنوان یک ژن بیماری عصبی ایجاد نشده بود. علاوه بر این، زنان و مردان دارای انواع مختلفی از پیامدهای عملکردی و طیف متفاوتی بودند. ویژگی‌های عصبی در این 13 بیمار بین دو گروه متفاوت بود، به عنوان مثال، بسیاری از پسران دارای تغییرات عملکردی بودند و ASD داشتند، در حالی که دختران نداشتند. افزایش متغیرهای تابع را به همراه داشت.”

وانگلر، استادیار ژنتیک مولکولی و انسانی در Baylor و همکارانش گفت: “تصویری که ظاهر می شود این است که ASD ممکن است یک اختلال شامل چندین ژن نباشد. ممکن است در واقع صدها اختلال ژنتیکی باشد، مانند مواردی که توسط انواع خاصی از GLRA2 ایجاد می شود.” نویسنده مسئول کار ما فکر می کنیم که این اطلاعات برای پزشکانی که بیماران مبتلا به ASD را ویزیت می کنند مهم است.


اختلال عملکرد کانال پتاسیم در صرع ژنتیکی


اطلاعات بیشتر:
Paul C. Marcogliese و همکاران، غربالگری عملکردی مگس سرکه از انواع جدید در اوتیسم، انواع آسیب‌رسان را آشکار می‌کند و کشف بیماری‌های عصبی رشدی نادر را تسهیل می‌کند. گزارش های سلولی (2022). DOI: 10.1016/j.celrep.2022.110517

ارائه شده توسط کالج پزشکی بیلور

نقل قول: مطالعه مگس میوه اهمیت عملکردی جهش های ژنی مرتبط با اوتیسم را آشکار می کند (2022، 15 مارس) که در 15 مارس 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-03-fruit-uncovers-functional-significance-gene.html بازیابی شده است.

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.