Выявлена ​​молекулярная причина редкого генетического расстройства

раскрыта молекулярная причина, лежащая в основе редкого генетического заболевания
Парас Патель (слева), студент факультета трансляционной биологии, медицины и здравоохранения Virginia Tech, и Конарк Мукерджи, преподаватель и руководитель исследовательской группы из Института биомедицинских исследований им. Фралина в VTC, рассказали, как нефункциональная версия обычного Ген, связанный с умственной отсталостью, нарушает структуру и функцию мозга. Предоставлено: Virginia Tech.

Ученые из Virginia Tech показали, что нефункциональная версия обычного гена ухудшает структуру и функции мозга. Полученные данные помогают объяснить генетическую форму микроцефалии — состояния, при котором головы детей маленькие и растут медленнее, чем их сверстники.

Исследование, опубликованное в июльском печатном издании Experimental Neurology, впервые дает глобальную картину влияния гена CASK на молекулярную активность в клетках мозга и связи между мозгом. клетки.

CASK обнаруживается по всему животному царству, в том числе у червей, плодовых мух, мышей и людей, но дисфункциональные варианты гена CASK у детей приводят к микроцефалии с понтионной и мозжечковой гипоплазией или нарушению роста, что может способствовать интеллектуальному развитию. инвалидность, микроцефалия, нарушение мозгового и зрительного нерва и судороги у девочек.

Новое исследование показывает, что судороги не являются вероятной причиной меньшего размера мозга.

«У этих детей происходят серьезные изменения в развитии мозга, и всякий раз, когда это происходит, возникает проблема судорог и клеточной токсичности вследствие эпилептической активности», — говорит Парас Патель, студент трансляционной биологии, медицины Virginia Tech, и выпускник программы здравоохранения и ведущий автор опубликованного исследования.

«Мы разработали и изучили» генетически достоверную «модель генетического животного и определили, что глобальная электрическая активность в мозге не затрагивается», — сказал Патель, который также работает в Институте биомедицинских исследований им. Фралина в Центре нейробиологических исследований VTC, где он проводит свои исследования под руководством Конарка Мукерджи, основного преподавателя и руководителя исследовательской группы из Института биомедицинских исследований им. Фралина, который возглавляет, пожалуй, единственную в мире исследовательскую группу, посвященную изучению роли CASK в неврологических расстройствах. «Мы подтвердили, что эпилепсия действительно имеет очень низкую частоту, предполагая, что она не лежит в основе клеточной гибели и отклонений в объеме мозга».

Ген CASK человека находится на Х-хромосоме и содержит инструкции по производству молекулы белка CASK, которая необходима для роста и функционирования мозга. У мальчиков без функционального гена CASK развивается тяжелая энцефалопатия, и они могут не выжить. Девушки с одной мутантной копией выражают эту мутацию в половине своих клеток, а немутантная копия — в другой.

Чтобы понять функциональные изменения, вызванные расстройством, связанным с CASK, исследователи изучили модель мыши, в которой половина клеток не имела CASK мыши, а другая половина имела нормальную CASK мыши, которая генетически похожа на профиль большинства человеческие случаи, чтобы понять функциональные изменения, вызванные расстройством, связанным с CASK

Ученые обнаружили аномалии, которые влияют на связь между клетками мозга, а также молекулярные изменения, которые влияют на процессы, которые клетки используют для производства белка.

Кроме того, полученные данные указывают на неожиданную роль CASK в регуляции производства энергии в клетках, включая митохондрии, которые являются структурами, которые преобразуют питательные вещества в энергию.

«Поразительно, что значительное количество молекулярных изменений, которые мы наблюдали, происходит в белках, связанных с выработкой клеточной энергии и другими аспектами митохондриальной функции», — сказал Мукерджи, соответствующий автор рукописи. «Роль CASK в митохондриях дает интересные будущие указания о том, как эта функция может объяснить уменьшение размера мозга и нарушение регуляции функции в случаях мутации CASK у людей».

«Интерес родителей, чьи дети подвержены мутациям гена CASK, очень вдохновляет», — сказал Патель. «Они ищут в интернете все новые исследования и читают чрезвычайно сложные статьи, поэтому интересно сделать для них шаг вперед, который станет результатом обширного, непредвзятого расследования, имеющего отношение к расстройству».

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *