Основний вплив одного гена на деформації мозку
Отримані дані показують, як один ген відповідає за регуляцію вироблення кортикальних нейронів, підтримку шляху цих нейронів до критичних місць у мозку, розвиток чіткого згортання людської тканини мозку в корі і навіть делегування розміру самого мозку.
“Механічно ми мало знаємо про те, як розвивається кора головного мозку людини та гени, що беруть участь у цьому процесі. Зараз найсучасніші молекулярно-генетичні підходи дозволяють нам розібрати цей складний процес. Розуміння нормальної функції таких молекул, як WDR62, наблизить нас до вирішення цієї дивовижної головоломки », - сказав Мурат Гунель, старший автор статті та ніксдорфський німецький професор нейрохірургії, генетики та нейробіології з Єльського університету.
Під час довготривалого партнерства між Гюнелем та турецькими вченими команда Єльських ретельно спостерігала за двома двоюрідними братами з Туреччини, народженими з особливо слаборозвиненими мозковими корами, що спричиняло значно менший за середній мозок мозок.
Дослідники виявили, що обидва двоюрідні брати виявляють ознаки відхилень у русі кортикальних нейронів до їх звичайних пунктів призначення, а також дефекти звичних складок кори. Раніше вважалося, що ці деформації є абсолютно окремими проблемами, але виявлення подібності у двох суміжних предметах припустило, що може бути одна основна причина, зазначають дослідники.
Для подальшої перевірки цієї теорії вчені використовували секвенування цілого екзома - технологію, створену в Єльському університеті, яка дозволяє швидко і відносно недорого секвенувати всі гени, що кодують білок в геномі людини. Потім дослідники визначили мутації в обох копіях гена, що кодує білок WDR62.
Коли дослідники секвенували цей самий ген у інших пацієнтів з деформаціями розвитку мозкового кору, вони змогли ідентифікувати шість додаткових сімей з мутаціями в обох копіях WDR62.
"Оскільки пацієнти з мутаціями цього гена становили лише частину загальної когорти, цей ген було б дуже складно скласти та ідентифікувати за допомогою традиційних генетичних підходів", - сказав Річард Ліфтон, професор стерлінгів та кафедра генетики Єльського університету, лабораторія якого розроблена методи секвенування та аналізу екзоми, використані в цьому дослідженні.
Результати дають вражаюче розуміння багатьох ролей, які може виконувати окремий ген у розвитку мозку, зазначають вчені.
"Дослідження розладів людського мозку зазнає революції в результаті нових технологій секвенування", - сказав Метью В. Стейт, доцент Дональда Дж. Коена з дитячої психіатрії, психіатрії та генетики, який разом із Гюнелем розробляв дослідження і Ліфтон. "Підходи, використані в цьому дослідженні, обіцяють розкрити багато таємниць щодо генетики порушень розвитку, починаючи від вад розвитку кори, аутизму та розумової відсталості", - додав він.
Алі Озтурк та Кая Білгувар з Єлу є співавторами дослідження. У дослідженні взяли участь ще кілька дослідників з Єлу, а також кілька турецьких клініцистів та вчених. Основне фінансування дослідження було надано стимулюючим грантом від Національного інституту охорони здоров’я, Національного інституту неврологічних розладів та інсульту.
"Постійна співпраця з нашими турецькими колегами, а також розвиток технологій в Єлі в поєднанні із своєчасним фінансуванням NIH дозволили нам досягти цих результатів", - сказав Гунель. "Без стимулюючого фінансування це було б неможливим", - сказав він, додавши також, що додаткове фінансування надали Медичний інститут Говарда Х'юза та Єльський університет.
Джерело: Єльський університет
