Autismus, Adipositas und Schizophrenie Gene isoliert

Die Größe des Kopfes eines Babys ist oft mit neurologischen Störungen wie Autismus verbunden - von denen 1 von 88 Kindern betroffen ist. Forscher am Duke University Medical Center haben jetzt Gene identifiziert, die für die Kopfgröße bei der Geburt verantwortlich sind, indem menschliche Gene in Zebrabärblinge eingefügt werden. Die Studie ist online in der Zeitschrift veröffentlicht Natur.
Nicholas Katsanis, Ph.D., Jean und George Brumley Jr. M.D., Professor für Entwicklungsbiologie und Professor für Pädiatrie und Zellbiologie (beide am Duke University Medical Center, erklärte:

"In der medizinischen Forschung müssen wir Ereignisse in der Biologie sezieren, um die genauen Mechanismen zu verstehen, die zu neuronalen Entwicklungsmerkmalen führen. Wir brauchen Experten, die Seite an Seite mit Ärzten arbeiten, die solche anatomischen und anderen Probleme bei Patienten sehen, wenn wir es sind um viele unserer medizinischen Probleme effektiv zu lösen. "

Obwohl das Team wusste, dass eine Region von Chromosom 16 zu Autismus und Schizophrenie beiträgt, entdeckten sie, dass Veränderungen in dieser Region auch mit Veränderungen der Kopfgröße eines Neugeborenen in Verbindung gebracht werden.
Den Forschern zufolge hatte die Region große Deletionen und Duplikationen in der DNA, was es schwieriger macht, das Problem anzugehen, erklärten die Autoren.
Katsanis, der auch Direktor des Duke Center for Human Disease Modeling ist, sagte:

"Interpretation ist erschütternd", da eine Duplikation von DNA oder fehlende DNA normalerweise mehrere Gene beinhaltet.
Es ist sehr schwierig, von "hier ist eine Region mit vielen Genen, manchmal über 50" zu "das sind Gene, die diese Pathologie treiben" zu gehen.
Es gab einen Glühbirnenmoment. Der Bereich des Genoms, den wir untersuchten, führte zu reziproken (entgegengesetzten) Defekten in Bezug auf das Wachstum der Gehirnzellen, und so wurde uns klar, dass die Überexpression eines Gens einen Phänotyp - einen kleineren Kopf - ergeben könnte Anderer, ein größerer Kopf. "

Das Team führte einen gemeinsamen Duplikationsbereich des humanen Chromosoms 16 ein, von dem bekannt ist, dass es 29 Gene in Zebrafisch-Embryonen enthält, um zu identifizieren, welche einen kleinen Kopf (Mikrozephalie) im Fisch verursachen könnten. Die Forscher unterdrückten dann den gleichen Gensatz, um zu bestimmen, ob irgend ein großer Kopf (Makrozephalie) im Fisch verursacht wurde. Sie wussten, dass die Deletion der Region, die diese 29 Gene enthielt, bei 1,7% der Kinder mit Autismus vorkam.
Katsanis erklärte:

"Jetzt können wir von einem genetischen Befund, der dosisempfindlich ist, ausgehen und anfangen, vernünftige Fragen zu diesem Gen zu stellen, da es neurokognitive Eigenschaften betrifft, was ein großer Schritt ist.
Viele menschliche Zustände haben anatomische Merkmale, die auch mit der Genetik zusammenhängen. Es gibt große Einschränkungen bei der Untersuchung des Verhaltens von Autismus oder Schizophrenie beim Zebrafisch, aber wir können Kopfgröße, Kiefergröße oder Gesichtsanomalien messen. "

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass ein einziges Gen namens KCTD13 für die Bestimmung der Kopfgröße im Fisch verantwortlich ist. Das Gen wirkt, indem es die Produktion und Zerstörung neuer Gehirnzellen reguliert.
Katsanis erklärte:

"Dieses Gen trägt zu Autismus-Fällen bei und ist wahrscheinlich mit Schizophrenie und Fettleibigkeit bei Kindern assoziiert.
Sobald Sie das Protein haben, können Sie anfangen, wertvolle funktionelle Fragen zu stellen und zu lernen, was das Gen im Tier oder Menschen tut. "

Den Forschern zufolge wurden Hunderte, wenn nicht Tausende solcher chromosomaler Deletionen und Duplikationen bei Individuen mit einer Vielzahl klinischer Probleme identifiziert, insbesondere bei Patienten mit neurologischen Entwicklungsstörungen.
Katsanis erklärte:

"Jetzt haben wir vielleicht ein effizientes Werkzeug, um sie zu sezieren, was uns in die Lage versetzt, sowohl die Diagnose als auch das Verständnis von Krankheitsmechanismen zu verbessern."

Die Ergebnisse dieser Studie weisen darauf hin, dass KCTD13 in einigen Fällen von Autismus eine wichtige Rolle spielt, und unterstreicht auch die synergistische Wirkung dieses Gens mit zwei anderen Genen in der Region, die als MVP und MAPK3 bezeichnet werden.
Geschrieben von Grace Rattue