Основно влияние на един ген при мозъчни деформации
Констатациите показват как един ген е отговорен за регулирането на производството на кортикални неврони, поддържането на пътуването на тези неврони до критични места в мозъка, развитието на отчетливото сгъване на човешката мозъчна тъкан в кората и дори делегирането на размера на самия мозък.
„В механично отношение ние знаем малко за това как се развива човешката мозъчна кора и гените, участващи в този процес. Модерните молекулярно-генетични подходи сега ни позволяват да дисектираме този сложен процес. Разбирането на нормалната функция на молекули като WDR62 ще ни доближи стъпка по-близо до решаването на този невероятен пъзел “, каза Мурат Гюнел, старши автор на статията и професор по неврохирургия, генетика и невробиология от Йейл, Никсдорф.
По време на дългосрочно партньорство между Гунел и турски учени, екипът на Йейл внимателно наблюдава двама братовчеди от Турция, родени с особено слабо развити мозъчни корти, причиняващи значително по-малки от средните мозъци.
Изследователите установили, че и двамата братовчеди показват признаци на аномалии в движението на кортикалните неврони към нормалните им местоназначения, както и дефекти в обичайните сгъвания на кората. По-рано се смяташе, че тези деформации са напълно отделни проблеми, но намирането на тези прилики в две свързани теми предполага, че може да има една основна причина, отбелязват изследователите.
За по-нататъшно тестване на тази теория учените използваха цялостно секвениране на екзоми, технология, създадена в Йейл, която позволява бързото и относително евтино секвениране на всички протеинови кодиращи гени в човешкия геном. След това изследователите определиха мутации и в двете копия на гена, кодиращ протеина WDR62.
Когато изследователите секвенират същия този ген при други пациенти с деформации в мозъчното кортикално развитие, те успяват да идентифицират шест допълнителни семейства с мутации и в двете копия на WDR62.
„Тъй като пациентите с мутации в този ген са били само част от общата кохорта, този ген би било много трудно да се картографира и идентифицира с помощта на традиционни генетични подходи“, казва Ричард Лифтън, професор по стерлинги и председател по генетика в Йейл, чиято лаборатория е разработена използваните в това проучване техники за секвениране и анализ на екзомите.
Резултатите предлагат изумителна представа за многото роли, които един ген може да играе в развитието на мозъка, отбелязват учените.
„Изследването на нарушенията на човешкия мозък претърпява революция в резултат на новите технологии за секвениране“, казва Матю У. Стейт, доцент на Доналд Дж. Коен по детска психиатрия, психиатрия и генетика, който е проектирал изследването заедно с Гунел и Лифтън. „Подходите, използвани в това проучване, обещават да разкрият много от загадките по отношение на генетиката на нарушенията в развитието, вариращи от малформации на кората до аутизъм до умствена изостаналост“, добави той.
Али Йозтюрк и Кая Билгувар от Йейл са съавторите на изследването. Няколко други изследователи от Йейл са допринесли за проучването, както и няколко турски клиницисти и учени. Основното финансиране на проучването беше осигурено чрез стимулираща субсидия от Националните здравни институти, Националния институт за неврологични разстройства и инсулт.
„Продължаващото сътрудничество с нашите турски колеги, заедно с технологичното развитие в Йейл, съчетано със своевременното финансиране от NIH, ни позволи да постигнем тези резултати,“ каза Гунел. "Нямаше да е възможно без стимулиращото финансиране", каза той, добавяйки също, че допълнително финансиране е осигурено от Медицинския институт на Хауърд Хюз и университета в Йейл.
Източник: Йейлският университет
