控制 RNA 代謝的蛋白質(zhì)突變

　　由匹茲堡大學 UPMC 兒童醫(yī)院的研究人員領導的國際合作者小組確定了一種罕見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病的遺傳原因，這種疾病的特征是發(fā)育遲緩，失去協(xié)調(diào)或共濟失調(diào)。

　　這一發(fā)現(xiàn)公布在《自然通訊》上。

　　科學家發(fā)現(xiàn)，這種疾病是由一種叫做 GEMIN5 的蛋白質(zhì)突變引起的，GEMIN5 - 蛋白質(zhì)是控制神經(jīng)元 RNA 代謝的蛋白質(zhì)復合物的關鍵組成部分之一。 GEMIN5 中的任何突變以前均未與任何遺傳疾病相關。

　　匹茲堡大學醫(yī)學院人類遺傳學和神經(jīng)病學副教授 Udai Pandey 博士說：“這就像蓋房子一樣。” “如果從底座上取出最重要的磚塊，整個建筑物就會坍塌。”

　　GEMIN5 是蛋白質(zhì)復合物的一部分，該蛋白質(zhì)復合物可調(diào)節(jié)一系列重要的細胞過程，包括神經(jīng)細胞（稱為樹突和軸突）特定產(chǎn)物的發(fā)育。有趣的是，復合物中另一個關鍵蛋白的突變，即運動神經(jīng)元生存蛋白（survival motor neuron，生物通注） ，會引起另一種破壞性疾病——脊髓性肌萎縮。

　　為了收集研究資料，匹茲堡大學的研究人員聯(lián)系了來自全球的兒科醫(yī)生，遺傳學家和神經(jīng)病學家，最終收集了來自 12 個不同國家的 30 個患者家庭的數(shù)據(jù)。

　　由于不可能從人體內(nèi)分離出活的神經(jīng)元，因此研究人員不得不想出另一種獲取樣品進行未來測試的方法。他們從兒科患者那里收集了血液樣本，這些患者被轉(zhuǎn)診至神經(jīng)遺傳學診所，但神經(jīng)系統(tǒng)癥狀未經(jīng)診斷。然后他們對血樣進行處理，分離出細胞，并在實驗室中小心翼翼地進行修補，然后將其重新編程為神經(jīng)元。

　　在比較了患病兒童與未受影響親屬的重編程神經(jīng)元的遺傳物質(zhì)后，科學家將這種疾病的神經(jīng)學表現(xiàn)與 GEMIN5 基因的 26 個突變相聯(lián)系，這些突變導致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞。

　　Pandey 說：“兒童進入臨床時表現(xiàn)出非特異性癥狀，例如發(fā)育遲緩和步態(tài)異常。他們的醫(yī)生進行了所有可能的測試，包括評估兒童的代謝功能，但均無濟于事，他們的病情沒有得到解釋。直到我們進行了廣泛的基因組分析，我們才發(fā)現(xiàn)這些患者的 GEMIN5 基因具有突變”，文章一作 Deepa Rajan 博士說。

　　“許多遺傳性疾病似乎個別罕見，但從總體上講它們是相對普遍的。我們現(xiàn)在能夠利用新一代技術(shù)來幫助診斷以前未被診斷的兒童，每一個新的基因發(fā)現(xiàn)都是更好地了解每種疾病的旅程的開始。”

　　其他實驗更明確地將 GEMIN5 蛋白的損害與疾病癥狀聯(lián)系在一起。科學家發(fā)現(xiàn)，如果果蠅的人類神經(jīng)元 GEMIN5 蛋白類似物在果蠅生命周期的早期階段發(fā)生，則將是致命的；如果果蠅的這種破壞發(fā)生在較后階段，則將極大地延遲其發(fā)育。

　　andey 說：“成為一名研究人員最令人興奮的部分是致力于直接幫助家庭的項目。” “我們希望，由于我們的研究，神經(jīng)病學家現(xiàn)在將考慮測試 GEMIN5 突變，并且實驗室將在他們的共濟失調(diào)測試中包括 GEMIN5。遺傳疾病很難鑒定和治療，但是如果我們找到治愈的方法，它將使一些人生活發(fā)生巨大變化。”