آخرین مطالب

یک تغییر ژنتیکی ظریف سرنخ های جدیدی در مورد صرع می دهد


یک تغییر ژنتیکی ظریف سرنخ های جدیدی در مورد صرع می دهد

مطالعه اثرات جهش بر روی کانال‌های یونی می‌تواند سرنخ‌های حیاتی در مورد مکانیسم‌های بیماری و استراتژی‌های درمانی بالقوه برخی از اشکال صرع ژنتیکی به محققان بدهد. کایقیان وانگ بخشی از تیم تحقیقاتی دانشگاه لینشوپینگ است. اعتبار: مگنوس جوهانسون/دانشگاه لینککوپینگ

گاهی اوقات، حتی تغییر یک نوکلئوتید در یک ژن می تواند باعث بیماری جدی شود. در یک پسر جوان مبتلا به صرع، این نوع جهش نه تنها بر عملکرد پروتئین مورد نظر تأثیر گذاشته است بلکه می تواند عملکرد چندین پروتئین نزدیک به هم را نیز مهار کند. این در یک مطالعه منتشر شده در مجله نشان داده شده است مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم، توسط محققان در سوئد و ایالات متحده آمریکا. این مطالعه بیولوژی مولکولی را در پس برخی از اشکال صرع ژنتیکی روشن می کند.

در این مطالعه، محققان یک جهش ناشناخته را در یک کودک مبتلا به صرع پیدا کردند. او یک تغییر بسیار ظریف – یک نوکلئوتید منفرد که متفاوت است – در ژن KCNA2 دارد که یک پروتئین کانال یونی تولید می کند. کانال های یونی پروتئین هایی هستند که منافذی را در غشای سطح سلولی تشکیل می دهند. هنگامی که کانال ها باز می شوند، اجازه می دهند یون های دارای بار الکتریکی خاص به داخل یا خارج از سلول جریان پیدا کنند. این باعث تحریک یا پایان دادن به تکانه های الکتریکی در سلول ها، مانند سلول های عصبی یا عضلانی می شود. بنابراین، کانال های یونی از جمله برای عملکرد مغز مهم هستند.

به طور معمول، بین سیگنال‌هایی که فعالیت سلولی را افزایش می‌دهند و سیگنال‌هایی که آن را سرکوب می‌کنند، در مغز تعادل وجود دارد. در صرع، تعادل به هم می‌خورد و سلول‌های عصبی سیگنال‌هایی را به‌طور کنترل نشده ارسال می‌کنند. کانال یونی که در بیمار جهش یافته است، به طور معمول یک اثر تضعیف کننده بر سیگنال دهی عصبی دارد.

آنتونیو پانتازیس می‌گوید: «آنچه در این کانال یونی جالب است این است که هم جهش‌هایی که عملکرد را افزایش می‌دهند و هم جهش‌هایی که عملکرد را کاهش می‌دهند، با صرع مرتبط هستند. به نظر می‌رسد که شما به میزان مناسبی از فعالیت نیاز دارید، در غیر این صورت خطر ابتلا به تشنج افزایش می‌یابد.» ، دانشیار گروه علوم زیستی و بالینی و مرکز پزشکی مولکولی والنبرگ در دانشگاه لینشوپینگ.

با استفاده از روش‌های آزمایشی مختلف، تیم تحقیقاتی دریافتند که سلول‌ها می‌توانند پروتئین‌های کانال جهش یافته را تولید کنند، اما نمی‌توانند آنها را به غشای سطحی خود منتقل کنند. از آنجایی که کانال های جهش یافته در داخل سلول به دام افتاده بودند، هیچ فعالیت کانال یونی قابل اندازه گیری وجود نداشت.

دو نسخه از بیشتر ژن های ما وجود دارد. بیمار یک نسخه جهش یافته و یک نسخه معمولی داشت، بنابراین می توان انتظار داشت که 50٪ کانال های یونی عملکردی داشته باشد. اما زمانی که دانشمندان این شرایط را در آزمایشگاه بازتولید کردند، مشخص شد که فعالیت کانال در مقایسه با نرمال به 20 درصد می رسد. این جهش ظاهراً عملکرد پروتئین های طبیعی را نیز کاهش داد: یک جهش “منفی غالب”. برای درک چگونگی این اتفاق، باید در نظر بگیریم که این کانال یونی شامل چهار پروتئین به هم پیوسته است. محققان نشان دادند که پروتئین‌های ژن جهش‌یافته می‌توانند با پروتئین‌های ساخته‌شده توسط کپی معمولی ارتباط برقرار کنند و همچنین آنها را در داخل سلول نگه دارند.

و در اینجا به اصل داستان می رسد: در واقع، چندین ژن کانال یونی مربوط به KCNA2 وجود دارد. پروتئین های ساخته شده از این ژن های مختلف اغلب با هم مخلوط می شوند و کانال های یونی را تشکیل می دهند. هنگامی که دانشمندان پروتئین های KCNA2 جهش یافته را با پروتئین های مربوط به ژن KCNA4 مخلوط کردند، دریافتند که پروتئین های KCNA4 نیز از انتقال به سطح سلول جلوگیری می کنند.

پانتازیس توضیح می‌دهد که وقتی پروتئین‌های کانال‌های مختلف با یکدیگر ترکیب می‌شوند تا کانال‌های یونی مخلوط را ایجاد کنند، این به تنوع و پیچیدگی زیاد سیگنال‌دهی سلول‌های عصبی کمک می‌کند. این تنوع برای فرآیندهایی که ما با عملکرد مغز مرتبط می‌کنیم، مانند افکار، آگاهی و توانایی تصور، مهم است. با این حال، این توانایی پروتئین‌های کانال برای ترکیب شدن، ضرری نیز به همراه دارد، زیرا مغز در برابر جهش‌های منفرد و غالب منفی آسیب‌پذیر می‌شود، که می‌تواند عملکرد چندین کانال یونی را مختل کند و مانند این داستان باعث بیماری عصبی شود.

میشل نیلسون، دکترای دکتری می‌گوید: «مطالعه تأثیرات جهش‌ها بر کانال‌های یونی می‌تواند سرنخ‌های حیاتی در مورد مکانیسم‌های بیماری و استراتژی‌های درمانی بالقوه به ما بدهد. دانشجوی گروه تحقیقاتی پانتازیس و نویسنده اصلی این مطالعه.

پانتازیس می‌گوید: «از آنجایی که این جهش‌ها می‌توانند اثرات غیرمنتظره‌ای بر عملکرد کانال یونی داشته باشند، مطالعه آنها می‌تواند به کشف‌های جدیدی در مورد نحوه عملکرد بدن ما در سطح مولکولی منجر شود.


دانشمندان مسیر جدیدی را برای تحقیق در مورد بیماری های مغزی کشف کردند


اطلاعات بیشتر:
میشل نیلسون و همکاران، جهش مرکز انتقال بار KV 1.2 مرتبط با صرع، قاچاق KV 1.2 و KV 1.4 را مختل می کند. مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (2022). DOI: 10.1073/pnas.2113675119

ارائه شده توسط دانشگاه لینکوپینگ

نقل قول: یک تغییر ژنتیکی ظریف سرنخ های جدیدی در مورد صرع می دهد (2022، 23 مه) در 24 مه 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-05-subtle-genetic-clues-epilepsy.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.