حدث وراثي نادر مرتبط بوظيفة الخلايا العصبية وانفصام الشخصية

ملخص: الأشخاص المصابون بالفصام لديهم معدلات أعلى بكثير من التكرارات الترادفية في جينومهم ، تصل إلى 7٪ ، مقارنة بالأشخاص غير المصابين باضطراب عقلي. تم العثور على الجينات بشكل أساسي في الجينات المهمة لوظيفة الدماغ.

مصدر: UNC

في خلايانا ، تتم كتابة لغة الحمض النووي ، مما يجعل كل واحد منا فريدًا. نمط واحد أو أكثر من النيوكليوتيدات يتكرر في الحمض النووي – الوحدة الهيكلية الأساسية للحمض النووي – مشفر بواسطة القواعد الكيميائية السيتوزين (C) والأدينين (A) والجوانين (G) والثايمين (T). في نفس الوقت. مثال قد يكون: CAG CAG CAG ، حيث يتكرر نمط CAG ثلاث مرات.

الآن ، باستخدام أحدث تقنيات تسلسل الجينوم الكامل وتقنيات التعلم الآلي ، أجرى مختبر كلية الطب بجامعة الأمم المتحدة جين شاتكيويتز ، دكتوراه ، أستاذ مشارك في علم الوراثة ، وزملاؤه واحدة من أولى الدراسات وأكبرها. يوضح تكرار الإصابة بالفصام مساهمتها في تطور هذا المرض المدمر.

نشرت في المجلة الطب النفسي الجزيئي، أظهر البحث أن الأفراد المصابين بالفصام لديهم نسبة أعلى بكثير من التكرارات الترادفية النادرة في جيناتهم ، بنسبة 7 ٪ أعلى من الأفراد غير المصابين بالفصام. علاوة على ذلك ، لاحظوا أن التكرارات الترادفية لا توجد بشكل عشوائي في جميع أنحاء الجينوم ؛ وفقًا لدراسات سابقة ، تم العثور عليها بشكل أساسي في الجينات المهمة لوظيفة الدماغ والمعروفة بأهميتها في مرض انفصام الشخصية.

قال شادكيفيتش ، أستاذ مساعد في الطب النفسي: “نعتقد أن هذا الاكتشاف يفتح الباب أمام دراسات وظيفية مستقبلية للآلية البيولوجية الدقيقة لمثل هذه الاختلافات”.

“إن فهم المسببات البيولوجية لمرض انفصام الشخصية سيساعد في التطوير المستقبلي لاختبارات التشخيص والأدوية الفعالة والعلاجات الشخصية.”

لا يكون للتكرار الترادفي عمومًا آثار صحية سلبية. ومع ذلك ، فإن موقع الترادف المتكرر في الجينوم ومدة وجوده قد يساهم في المرض. على سبيل المثال ، ينتج مرض هنتنغتون عن تمددات غير طبيعية ومتكررة في جين HTT. يبدأ المرض عندما يتكرر تسلسل السيتوزين – الأدينين – الجوانين (CAG) أكثر من 36 مرة في جين HTT.

تؤدي التوسعات الطويلة المستمرة إلى منتجات بروتينية غير طبيعية مع مسار ممتد من الجلوتامين وهو سام لخلايا الدماغ. هذه التكرارات موروثة وراثية وتميل إلى التكاثر في الأجيال اللاحقة مع زيادة شدة المرض أو تقليل سن البداية.

في دراستهم الحالية ، قام Szatkiewicz وفريقه بتحليل الجينوم الكامل لـ 2100 فرد ووجدوا تكرارات ظهرت طويلة بشكل غير عادي وفريدة من نوعها أو نادرة. نظرًا لأن جميع المشاركين أتاحوا الوصول إلى سجلاتهم الطبية ، فقد تمكن الفريق من مقارنة عينات تسلسل الحمض النووي الطويلة والنادرة هذه من الأشخاص المصابين بالفصام وعينات من أشخاص ليسوا في الدراسة. سمح هذا للباحثين بتحديد أي من هذه التكرارات الترادفية قد يكون متورطًا في تطور مرض انفصام الشخصية.

باستخدام تحليل الشبكة الجينية ، أوضح مؤلفو هذه الدراسة أن الجينات ذات التكرارات الترادفية النادرة الموجودة في مرض انفصام الشخصية تؤثر بشكل أساسي على وظائف الإشارات العصبية والمتشابكة.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم الحفاظ على هذه الجينات تطوريًا بدرجة عالية ، مما يشير إلى وظائف بيولوجية مهمة وبالتالي التأثير الكبير الذي يمكن أن تحدثه التكرارات الترادفية.

تعاون باحثو كلية الطب بجامعة كاليفورنيا مع علماء في مستشفى الأطفال المرضى في تورنتو لمعرفة ما إذا كان يمكن رؤية هذه المستويات المتزايدة من المتغيرات الترادفية النادرة في مجموعة أخرى تم جمعها بشكل مستقل.

تم تكرار نتائج Szatkiewicz في تحقيق كندي ، مما يشير إلى أن الصلة المكتشفة حديثًا بين التكرارات الترادفية والفصام قوية جدًا.

قال المؤلف الكبير المشارك رايان يوين ، كبير العلماء في مستشفى الأطفال المرضى والأستاذ المساعد في علم الوراثة الجزيئي بجامعة تورنتو: “نعتقد أن هذه دراسة مهمة”. “نعتقد أن عملنا يلقي ضوءًا كبيرًا على دور طفرات الحمض النووي المتكررة الترادفية في تطور مرض انفصام الشخصية”.

حول هذا الفصام وأخبار أبحاث علم الوراثة

مؤلف: المكتب الصحفي
مصدر: UNC
اتصال: المكتب الصحفي – UNC
صورة: الصورة في المجال العام

شاهد المزيد

البحث الأصلي: الوصول المفتوح.
“التوسعات المتكررة الترادفية النادرة المرتبطة بالجينات المشاركة في وظائف الإشارات العصبية والمتشابكة في مرض انفصام الشخصيةجيا ون وآخرون. الطب النفسي الجزيئي

ملخص

التوسعات المتكررة الترادفية النادرة المرتبطة بالجينات المشاركة في وظائف الإشارات العصبية والمتشابكة في مرض انفصام الشخصية

التوسعات المتكررة الترادفية (DREs) مرتبطة بأكثر من 60 اضطرابًا أحادي الجين وقد تورطت مؤخرًا في الاضطرابات المعقدة مثل السرطان واضطراب طيف التوحد. دور TREs في مرض انفصام الشخصية آخذ في الظهور الآن. في هذه الدراسة ، أجرينا تحقيقًا على مستوى الجينوم حول TREs في مرض انفصام الشخصية.

باستخدام بيانات تسلسل الجينوم من 1154 حالة انفصام شخصية سويدية و 934 من عناصر التحكم في السكان المتطابقة النسب ، حددنا TREs النادرة على مستوى الجينوم (<0.1 ٪ تردد السكان) بزخارف 2-20 زوجًا أساسيًا في الطول. وجدنا نسبة أعلى بكثير من الأفراد المصابين بـ TREs النادرة في مجموعة الفصام.

حالات الفصام لديها عبء أكبر من TREs النادرة من الضوابط في المناطق الجينية ، وخاصة الجينات بعد المشبكي ، والجينات التي تتداخل مع سمات مستوى تعبير الدماغ ، والجينات المعبر عنها بالدماغ والتي يتم التعبير عنها تفاضليًا بين حالات الفصام والضوابط.

نظهر أن الجينات المرتبطة بـ TRE منظمة للغاية وتؤثر في المقام الأول على وظائف الإشارات العصبية والمتشابكة.

تم تكرار هذه النتائج في عينة كندية مستقلة مؤلفة من 252 حالة انفصام شخصية من أصل أوروبي و 222 حالة تحكم مطابقة للأصل. تدعم نتائجنا مشاركة TREs النادرة في أمراض الفصام.