Gesundheit

Genetische Deletionen im Zusammenhang mit neuroentwicklungsstörungen auch wichtig für die Entwicklung an anderer Stelle im Körper

Gene befindet sich im ‚copy number Varianten“ (CNVs)—Teile von Chromosomen fehlen einige Personen und vervielfältigt, in andere—, die im Zusammenhang mit Entwicklungsstörungen Erkrankungen betreffen mehr als nur die Entwicklung des Gehirns, entsprechend der neuen Forschung. Die Ergebnisse, die ein team der Penn State Forscher, erscheint 24. Juni in der Zeitschrift PLOS Genetics, und könnte wichtige Auswirkungen auf die klinische und genetische Beratung-Einstellungen, wo es ist lebenswichtig, um ein umfassendes Verständnis der potenziellen Auswirkungen von CNVs diese.

„Copy number Varianten wurden ausgiebig studiert, denn Sie sind oft verbunden mit wichtigen entwicklungsneurologische Störungen wie Autismus,“ sagt Santhosh Girirajan, associate professor of genomics an der Penn State und der Leiter der Forschergruppe. „Aber auch wenn viele der Erkrankungen, die im Zusammenhang mit CNVs können auch dazu führen, Herz -, Nieren -, oder Skelett-Mängel, zum Beispiel die meisten Studien nur einen Blick für Verhaltens-oder kognitive Effekte in Tiermodellen. Also, wir sehen wollten, wie Gene in CNVs beeinflussen die Entwicklung außerhalb des Nervensystems.“

Das Forscherteam testete die Wirkung der Verringerung der expression von Dutzenden von Genen innerhalb von CNVs, imitiert die Wirkung der Streichungen, in der Entwicklung der Obst-Fliegen-Flügeln. Die meisten dieser Gene, die gedacht waren hauptsächlich in Bezug auf die Entwicklung des Nervensystems, auch unterbrochen Flügel Entwicklung.

Das team identifiziert Frucht-Fliegen Gegenstücke der Gene, die von zehn verschiedenen menschlichen kopiezahl-Varianten, und dann verwendet eine Technik namens „RNA-Interferenz“ zu reduzieren, die expression dieser Gene in der Entwicklung von Obst-Fliegen-Flügel. Diese Reduktion bezeichnet man als „klopfen“ Ausdruck der Gene—ahmt die deletion des Gens auf einem Chromosom ein Chromosom-paar, wie es der Fall für den menschlichen kopiezahl-Varianten.

„Wir haben zur Untersuchung dieser Gene in der Fruchtfliege, weil wir testen eine Menge von Genen relativ schnell und kostengünstig“, sagte Tanzeen Yusuff, ein Postdoc-Forscher an der Penn State und co-erste Autor des Papiers. „Wir getestet haben 59 Gene aus menschlichen CNVs, die verursachen, neurodevelopment disorders, plus 20 andere Gene, die eine wichtige Rolle in die Entwicklung des Nervensystems. Wir haben festgestellt, dass verringerte Dosierung von 72 diese 79 Gene hatte messbare Auswirkungen auf die Flügel-Entwicklung, darunter sechs, die waren tödlich für die Entwicklung von Fliegen, die angibt, Ihre entscheidende Rolle in der frühen Entwicklung über mehrere Organsysteme.“

Die Forscher verglichen auch die Wirkung klopfen die Gene, die in die Flügel, um die Wirkung klopfen Sie Sie nach unten in das Auge Fliegen, das ist ein experimentelles system für die Identifizierung von Entwicklungsstörungen Mängel. Während der reduzierten Dosierung von den meisten Genen verursacht Mängel in Auge und Flügel, gab es keine Korrelation zwischen der schwere der Auswirkungen, was darauf hindeutet, dass Gene, verursacht erhebliche Störungen der Auge-Entwicklung, und daher hätte wahrscheinlich einen großen Einfluss auf die Entwicklung des Gehirns, hätte nur geringe Auswirkungen auf die Flügel-Entwicklung und Umgekehrt.

„Wir fanden auch, dass CNV Gene in viele andere Organe in beide Fliegen und Menschen, wie Herz, Niere, Leber, Muskel,“ sagte Matthew Jensen, Doktorand an der Penn State und co-erste Autor des Papiers. „Unsere Analyse von gen-interaktionsnetzwerken auch gezeigt, dass die CNV Gene einen Einfluss auf verschiedene zelluläre Mechanismen, die in diesen Organen.“