脳の変形における単一遺伝子の主要な影響
調査結果は、1つの遺伝子が皮質ニューロンの生成を調節し、これらのニューロンの脳内の重要な部位への移動を維持し、皮質での人間の脳組織の明確な折りたたみを開発し、さらには脳自体のサイズを委任する責任があることを示しています。
「機械論的に、私たちは人間の大脳皮質がどのように発達するか、そしてこのプロセスに関与する遺伝子についてほとんど知りません。最先端の分子遺伝学的アプローチにより、この複雑なプロセスを分析できるようになりました。エール大学の論文の筆頭著者であり、Nixdorff-Germanの脳神経外科、遺伝学および神経生物学の教授であるMurat Gunel氏は、次のように述べています。
グネルとトルコの科学者の間の長期的なパートナーシップの間に、イェールのチームは、特に発達が遅れている大脳皮質で生まれたトルコ出身の2人のいとこを注意深く観察し、平均よりかなり小さい脳を引き起こしました。
研究者たちは、両方のいとこが、皮質ニューロンの通常の目的地への移動に異常の兆候を示し、通常の皮質の折りたたみに欠陥があることを発見しました。これらの奇形は、以前は完全に別の問題であると考えられていましたが、2つの関連する被験者でこれらの類似点を見つけると、根本的な原因が1つだけある可能性があることが示唆されました。
この理論をさらにテストするために、科学者たちはイェール大学で開発された、全ゲノムエクソームシーケンシングを使用しました。これは、ヒトゲノムのすべてのタンパク質コード遺伝子の迅速かつ比較的安価なシーケンシングを可能にします。その後、研究者らは、タンパク質WDR62をコードする遺伝子の両方のコピーの変異を特定しました。
研究者達が大脳皮質発達の奇形を持つ他の患者でこの同じ遺伝子を配列決定したとき、彼らはWDR62の両方のコピーに突然変異を持つ6つの追加の家族を特定することができました。
「この遺伝子に変異のある患者は全コホートのほんの一部であるため、この遺伝子を従来の遺伝的アプローチを使用してマッピングおよび特定することは非常に困難でした」と研究室を開発したイェールのスターリング教授および遺伝学部長のリチャード・リフトンは述べたこの研究で使用されたエクソームシーケンシングおよび分析技術。
結果は、単一の遺伝子が脳の発達において果たすことができる多くの役割への驚くべき洞察を提供すると、科学者は指摘しました。
「人間の脳の障害の研究は、新しいシーケンシングテクノロジーの結果として革命を起こしています」と、Gunelとともに研究を設計したドナルドJ.コーエン児童精神医学、精神医学および遺伝学の准教授であるマシューW.ステートは述べています。とリフトン。 「この研究で使用されたアプローチは、皮質奇形から自閉症、精神遅滞に至るまでの発達障害の遺伝学に関する多くの謎を解明することを約束します」と彼は付け加えました。
YaleのAli OzturkとKaya Bilguvarは、共同研究の最初の著者です。イェール大学の他の数人の研究者、ならびに数人のトルコの臨床医および科学者が研究に貢献しました。この研究の主な資金は、国立衛生研究所、国立神経障害および脳卒中研究所からの刺激金によって提供されました。
「継続的なトルコの同僚とのコラボレーションとイェール大学での技術開発、およびタイムリーなNIHの助成により、これらの結果を達成することができました」とGunel氏は述べています。 「刺激的な資金がなければそれは不可能だったでしょう」と彼は言い、また追加の資金がハワードヒューズ医学研究所とイェール大学によって提供されたと付け加えた。
出典：イェール大学
