Es dauerte mehrere Jahre oder manchmal Jahrzehnte, eindeutig zu identifizieren die Gene, die die Ursache menschlichen Syndromen, die Auswirkungen auf sehr wenige Personen. Heute, jedoch, Humangenetiker und Fliegen-und-Maus-Biologen haben die Mittel, um zu arbeiten zusammen, um die Integration Ihrer Daten erheblich beschleunigt das Tempo der Krankheit und der gen-Entdeckung.
Dies ist der Fall, dass die Bedingungen der geistigen Behinderung, die sich auf fast 200 Millionen Menschen rund um den Globus. Noch ist nicht viel verstanden über die zugrunde liegenden Gene oder molekularen Signalwege, die in diesen Bedingungen.
Eine neue Studie aus dem Labor von Dr. Hugo Bellen, in Zusammenarbeit mit Dr. Stylianos Antonarakis, professor emeritus an der Universität Genf, meldet die Entdeckung einer neuen neurologischen Syndrom, das zu sein scheint besonders Häufig in Ländern, in denen Ehen zwischen genetisch verwandten Individuen, wie cousins, sind weit verbreitet.
„Wir beschreiben fünf betroffenen Individuen aus zwei nicht verwandten Familien in Pakistan und Saudi-Arabien“, sagte Bellen, professor für molekular-und Humangenetik und Neurowissenschaften am Baylor und investigator am Howard Hughes Medical Institute und der Jan und Dan Duncan Neurological Research Institute an der Texas-Kinderklinik.
Alle fünf Patienten in der Gruppe vorgestellt mit ähnlichen klinischen Symptome—geistige Behinderung, Entwicklungsverzögerung, Kleinwuchs, Rede Verlust, niedriger Muskeltonus und, in einigen Fällen, Krampfanfälle und aggressives Verhalten. Analyse der Patienten exomes (alle protein-kodierenden Regionen der DNA) zeigten, dass Sie tragen Mutationen im gen IQSEC1.
Bei Menschen, IQSEC1 gehört zu einer Familie von drei Genen. Mutationen in den anderen gen-Familie, IQSEC2 und IQSEC3, zuvor verwickelt waren, die in bestimmte Arten von geistigen Behinderungen und/oder Krampfanfälle. Dies ist die erste Studie zur Identifizierung von Mutationen in IQSEC1, dass die Ursache eine entwicklungsneurologische Störung.
Alle Individuen dieser Kohorte wurden aus konsanguinen Familien und geerbt hatte zwei defekte Kopien IQSEC1, eine von jedem Elternteil. Der fehlerhafte Exemplare IQSEC1 bei den Patienten identifiziert produziert verändert Proteine.
Entschlüsselung der Rolle von IQSEC1 Mutationen in das neue Syndrom
Die Forscher wandte sich an die Fruchtfliege, um zu untersuchen, ob die Mutationen im IQSEC1 waren die Ursache der geistigen Behinderung und andere Symptome bei diesen Patienten. Sie gentechnisch veränderte fliegt Mangel der schizo-gen, die das äquivalent zu den menschlichen gen-IQSEC1. Dann überprüften Sie, ob menschliche IQSEC1 könnte Ausgleich für den Verlust von schizo.
„Wir fanden, dass die normalen Versionen von human IQSEC1 protein konnte teilweise funktional Ausgleich für den Verlust von schizo, in der Erwägung, dass die mangelhafte Formen der IQSEC1 fand sich bei den Patienten, die nicht konnten. Diese Ergebnisse sind ein starkes Indiz dafür, dass die Patienten einen genetischen Varianten produziert nicht-funktionalen IQSEC1 Proteine,“ Bellen gesagt.
Darüber hinaus Löschung von schizo-gen führte zu tote Frucht-Fliegen-Embryonen mit schweren Defekten in der neuronalen Projektionen und arborizations—die Erweiterungen von Axonen und Dendriten, die vorsehen, dass strukturelle verbindungen zwischen den benachbarten Neuronen waren stark gestört. Im Einklang mit dieser Feststellung, die Löschung der IQSEC1 von kortikalen Neuronen von Mäusen führte ebenfalls zu ähnlichen defekte in bestimmten neuronalen Projektionen. Fehlerhafte Verzweigung der Neuronen beeinträchtigt Ihre Entwicklung und ist verwickelt in verschiedene neurologische Bedingungen, einschließlich geistige Behinderung, Autismus und epileptischen Anfällen.