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研究人员对关键的大脑发育基因中的数十种突变进行了分类

北卡罗莱纳州达勒姆市-国际研究人员团队从世界各地患有发育障碍的患者中收集了遗传样本,已在单个基因中发现了数十个新突变,这些突变对于大脑发育至关重要。

杜克医学院分子遗传学和微生物学副教授黛布拉·西尔弗说:“这很重要,因为有少数基因被认为是引起神经发育障碍的突变的'热点'。”“这个基因,DDX3X,现在将被添加到该列表中。”

由加利福尼亚大学旧金山分校的Elliott Sherr实验室领导的一项分析发现,在研究的107名儿童中,DDX3X突变的一半导致功能丧失,使该基因完全停止工作,但另一半导致了预计会破坏基因改变的变化。基因的功能。

DDX3X基因由X染色体携带,该X染色体在女性中出现两次,在男性中出现一次。在该研究中,只有三个孩子是男性,这表明该基因的异常拷贝对于只有一个X拷贝的男性来说可能是致命的问题。

在人类中,这种综合症通常会导致较小的大脑和智力残疾。了解DDX3X突变如何以及为什么会导致发育问题,有助于深入了解该基因如何正常运行。

发现DDX3X是这些儿童发育障碍的常见因素后,Silver的团队“使用了一组实验性技巧,以了解其将如何导致疾病。”在小鼠中,她的团队操纵了该基因的水平,以观察大脑皮层的发育将如何改变。

Silver说,基因的改变导致以剂量依赖性方式产生的神经元更少。

在最严重的情况下,Sherr的研究小组表明,DDX3X的功能变化会导致较小的甚至完全缺失的col体胶体,这是大脑两半之间广泛的通讯结构。在某些情况下,在几个孩子中发生的相同的遗传拼写错误也导致了多菌核,这是大脑表面的异常折叠模式。

希尔弗说:“并非每个突变都具有相同的作用。”

该合作小组还测试了“错义”突变(其中蛋白质被制造出来但存在某种缺陷)如何损害大脑发育。Silver说,在最严重的错义突变中,蛋白质的制造方式受到影响,导致神经干细胞中RNA-蛋白质聚集体的“团块”形成,类似于阿尔茨海默氏病中发现的蛋白质团块。

总而言之,这些问题都表明DDX3X在大脑成长时在神经元发育中的作用。希尔弗说:“神经元的制造和组织方式被打乱了。”“我们知道这个基因是早期大脑发育所必需的,它可能导致很多发育问题。”

在研究中的孩子中,几乎所有的突变都是“从头开始”的,这意味着它们是在孩子的早期发育中发生的,而不是从父母那里继承的。

具有这些突变的孩子的父母已经建立了DDX3X基金会,以更好地了解导致疾病的原因,确定疗法并为家庭提供支持社区。

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