Новые гены-кандидаты в этиологии нарушений интеллекта

Новые гены-кандидаты в этиологии нарушений интеллекта.

Нарушения умственного развития часто становятся следствием мутации, повреждающей ген и приводящей тем самым к некорректной функции кодируемого белка. Однако, мутация также может менять функцию самого гена, что ведёт к его неправильной реализации. Исследователи из Медицинского Центра Университета Неймегена изучили влияния пятнадцати генов в развитии болезней с нарушением интеллекта. Их работа, опубликованная 31 августа 2017 года в American Journal of Human Genetics, показывает, что изменения в функции генов играют более заметную роль в данных патологиях, чем считалось ранее.

Гены ответственны за синтез белков в клетках. Частой причиной нарушений умственного развития являются мутации de novo (мутации, появившиеся у ребенка, но отсутствующие у его родителей), которые ведут к настолько серьезному повреждению гена, что он теряет способность экспрессировать функционально активные белки. Неполноценность белка вследствие этого процесса будет приводить к патологии. На примере нескольких подобных генов становится ясно, что мутация не ведет к утрате ген, но, вероятно,

меняет его функцию.

Изменение функции

Для того, чтобы выявить распространённость данного механизма, ученые из Неймегена сопоставили генетические мутации пациентов в Нидерландах с большой международной базой пациентов с мутациями de novo.

“Наши методы позволили обнаружить гены, в которых мутации не столько устранили ген, сколько повлияли на его функцию. Мы выявили 15 генов (таб. 1), в которых мутации концентрировались особенно плотно. 12 из них ассоциируются с нарушениями умственного развития. Мы также обнаружили 3 новых гена, которые, скорее всего, также влияют на развитие подобных отклонений”, утверждает глава исследовательской группы, генетик Кристиан Гилиссен.

Обнаруженные мутации de novo меняют лишь маленький фрагмент белковой молекулы. Функция белка в целом сохраняется, но имеет некоторые отклонения. “Вероятно, мутации затрагивают поверхностные части белка, что препятствует взаимодействию с другими белками и вызывает различные проблемы”, говорит Гилиссен. “Хотя ранее именно мутации, элиминирующие гены, считались основной причиной нарушений умственного развития, теперь очевидно, что изменение функции генов вследствие мутаций также играет заметную роль. Это любопытное открытие”.

Кластеризация мутаций

Почему же мутации de novo так специфически сконцентрированы? “Это может объясняться несколькими причинами. Во-первых, данные гены отличаются небольшим природным разнообразием. Если один из таких генов элиминируется, человек может не появиться на свет. Только мутации, локализованные на очень специфических участках гена, могут быть совместимы с жизнью. Следовательно, обнаружены могут быть только эти мутации. Другое объяснение может быть в том, что мутации обеспечивают преимущество в развитии тех сперматозоидов, которые являются носителями данных мутаций, и, как следствие, только эти мутации могут быть реализованы”, отвечает Гилиссен.

Новые горизонты

Три нововыявленных гена (Таб.2), играющих роль в патогенезе заболеваний с нарушениями интеллекта, открывают новые диагностические возможности для пациентов. Учёные считают, что были изучены механизмы, до этого не попадавшие в фокус исследований. Вероятно, что эти механизмы имеют значение для гораздо большей доли пациентов с указанными расстройствами.

Источник: www.cell.com

Комментарии: