هدف ژنی امیدوارکننده برای اختلال زبان خاص

مطالعه ای از دانشگاه کانزاس اخیرا در مجله معتبر منتشر شده است علوم مغز یک هدف ژنی جدید مرتبط با اختلال زبان خاص (SLI) را شناسایی می کند.

کشف BUD13 برای تحقیقات بیولوژیکی آینده اکتساب زبان، پتانسیلی برای محققان برای تشخیص و درک بهتر اختلال ارتباطی دارد.

SLI رشد مهارت های زبانی را در کودکانی که هیچ نقص روشن فکری، حسی، عصبی یا عاطفی ندارند، کند می کند. در حالی که علل SLI هنوز ناشناخته است، محققان در این زمینه معتقدند عوامل ژنتیکی نقش کلیدی دارند. طبق جدیدترین تحقیقات در این زمینه، 10 درصد از مهدکودک ها در ایالات متحده دارای SLI هستند.

م. هاشم رضا، استادیار موسسه Life Span و برنامه دکتری زبان کودک در کالج علوم و هنرهای لیبرال در می گوید: “SLI یک اختلال عصبی رشدی است که به طور معمول در کودکان با شروع یادگیری زبان ظاهر می شود.” KU. شناسایی این کودکان ممکن است سخت باشد، اما ممکن است در صحبت کردن و یادگیری گرامر با مشکل مواجه شوند و خیلی پرحرف نباشند – اما در غیر این صورت آنها کودکان معمولی هستند. اگر در مورد سطح IQ غیرکلامی آنها صحبت کنیم، آنها در سطح زیر قرار می گیرند. محدوده متوسط، و گاهی اوقات می بینیم که سطح IQ غیرکلامی آنها حتی بالاتر از افراد عادی است.”

از آنجایی که تشخیص SLI می تواند چالش برانگیز باشد، محققان به دنبال یافتن نشانگرهای بیولوژیکی هستند که می تواند منجر به درمان و مداخله زودتر برای کودکان مبتلا به این اختلال شود.

رضا گفت: «شناسایی چنین افرادی خیلی آسان نیست. “آنها واقعا باید ارزیابی های زیادی را انجام دهند – اما اگر نوعی نشانگر ژنتیکی وجود داشت، ما می توانستیم این مشکل را در مراحل اولیه زندگی کشف کنیم و مداخلاتی را برای کاهش پیچیدگی این اختلال طراحی کنیم. این مشکل در طول زندگی آنها ادامه دارد. با بزرگ‌تر شدن، شاهد بوده‌ایم که این افراد با مشکلات اجتماعی و رابطه‌ای و دشواری در موفقیت در شغل مواجه می‌شوند، بنابراین این مشکل می‌تواند تا بزرگسالی ادامه داشته باشد. اما اگر این افراد شناسایی و تشخیص داده شوند، در ابتدا قابل کنترل است.

تحصیل رضا در علوم مغز تمرکز بر یک خانواده مجرد (به نام “خانواده 489”) با 10 فرزند، که هفت نفر از آنها SLI دارند. این خانواده بخشی از یک مطالعه طولی در حال انجام بزرگتر بر روی افراد مبتلا به SLI و اعضای خانواده آنها است که توسط استاد برجسته مطالعات پیشرفته فرد و ویرجینیا مریل KU، Mabel Rice، و آزمایشگاه مطالعات اکتساب زبان او با همکاری Raza و آزمایشگاه مولکولی انسانی او انجام شد. ژنتیک

نویسندگان مشترک رضا در این مقاله، علاوه بر رایس، ارین آندرس از برنامه دکتری زبان کودک KU بودند. کاتلین کلسی ارنست از آزمایشگاه مطالعات اکتساب زبان KU. و Cuncong Zhong، استادیار KU در گروه مهندسی برق و علوم کامپیوتر.

رضا گفت: “ما از چیزی به نام “مطالعه مبتنی بر خانواده” استفاده می کنیم زیرا در مطالعات خانواده به هزاران نفر نیاز نداریم. ما آن‌ها را خانواده‌های آموزنده می‌نامیم تا بتوانیم یافته‌های ژنتیکی خود را بر اساس تعداد افرادی که در این خانواده‌ها تحت تأثیر قرار می‌گیرند و بی‌تأثیر هستند، نتیجه‌گیری کنیم. ما از روش‌های توالی‌یابی نسل بعدی و ابزارهای بیوانفورماتیکی برای تمرکز بر روی گونه‌های ژنتیکی نادر بالقوه بیماری‌زا و هم‌جدا استفاده کردیم. هنگامی که یک هدف ژنی بالقوه شناسایی شد، کل ژن را در سایر افراد مبتلا به SLI توالی یابی می کنیم تا بیماری زایی را تایید کنیم.

آندرس، یک GRA در آزمایشگاه رازا، از این روش‌های توالی‌یابی برای بررسی SLI در خانواده 489 استفاده کرد.

محقق KU گفت مطالعات با استفاده از رویکرد خانواده محور، مانند آنچه در این تلاش تحقیقاتی انجام می شود، در ادبیات نسبتا نادر است، اگرچه روابط ژنتیکی در خانواده های گسترده قدرت منحصر به فردی را به مطالعه اضافه می کند.

نوع کمیاب BUD13، تغییر اسید آمینه آرژنین به گلوتامین، مشاهده شده در خانواده 489، پیش‌بینی می‌شود که توسط مدل‌های محاسباتی متعدد آسیب‌رسان باشد. تفکیک مشترک واریانت ها در اعضای خانواده آسیب دیده باعث تجزیه و تحلیل پیگیری ژن در سایر موارد SLI شد.

در مرحله بعد، محققان مناطق کدگذاری را در 175 فرد دیگر مبتلا به SLI از مطالعه بزرگتر رایس برای تایید نقش BUD13 در اختلال ارتباطی توالی یابی کردند.

رازا گفت: “ما 9 نوع ژن نادر ژن BUD13 را در 15 فرد مبتلا به SLI شناسایی کردیم که نشان می دهد BUD13 یک کاندید قوی برای SLI است.”

رضا گفت: “افراد در بررسی طولی همچنین به طور جامع رفتاری با معیارهای متعدد هوش غیرکلامی، زبان، خواندن و حافظه غیرکلامی ارزیابی شدند.” “این مطالعه از معیارهای دقیقی برای تعریف وضعیت SLI استفاده کرد، از جمله کودکانی که در صورت داشتن نمرات زبان استاندارد شده پایین، کودکانی که دارای نمرات IQ غیرکلامی پایین بودند، به عنوان افراد ناتوان استفاده کردند.”

خط سیر تاخیری و در عین حال مشابه رشد زبان در کودکان مبتلا به SLI در مقایسه با همسالان همتای سنی آنها که معمولاً در حال رشد هستند، از فرضیه های اپی ژنتیکی که توسط رایس ایجاد شده است پشتیبانی می کند – به ویژه اینکه ژن های تنظیم کننده و عوامل اپی ژنتیک در بیان SLI در طول رشد اولیه نقش دارند. هدف ژنی جدید، BUD13، می‌تواند از این فرضیه‌ها پشتیبانی کند زیرا پروتئین BUD13 RNA را پردازش می‌کند و تنوعی از پروتئین‌ها را از همان ژن به شیوه‌ای خاص بافت ایجاد می‌کند که بر سرنوشت سایر ژن‌ها تأثیر می‌گذارد. یافته BUD13 از قدرت رویکرد خانواده محور در بررسی ویژگی های رفتاری پیچیده، مانند SLI پشتیبانی می کند.

به گفته محققان KU، حمایت اضافی از BUD13 به عنوان یک هدف ژنی برای اکتساب زبان، از شواهد دو مطالعه اخیر دیگر ناشی می‌شود: 1) حذف بزرگی که BUD13 را در بر می‌گیرد در فردی با اختلال رشد عصبی مشاهده شد (Servetti et al., 2021). ; و 2) یک مدل حیوانی با از دست دادن جهش عملکرد در BUD13 یک فنوتیپ عصبی شدید را نشان داد، که نشان می دهد BUD13 در عملکردهای عصبی نقش دارد (فرناندز و همکاران، 2018).

رازا گفت: «بر اساس شواهد ژنتیکی در مطالعه خانوادگی و گزارش‌های قبلی، ما پیشنهاد می‌کنیم BUD13 بیان ژن‌های دیگر، عمدتاً ژن‌های عصبی را تنظیم می‌کند و یک ژن هدف جدید ضروری برای SLI است.