유전학 자, 어린이의 EEC 증후군의 가변적 인 심각성에 대한 수수께끼 풀기

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Anonim

콜드 스프링 하버 연구소 (Cold Spring Harbor Laboratory, CSHL)의 과학자들은 유전 적 변형 자 역할을하는 단백질을 확인함으로써, 일부 유아가 구개름과 피부 및 사지의 주요 기형으로 구성된 중대한 증후군으로 출생 한 이유에 대한 수수께끼를 풀어 냈습니다. 다른 유아 동일한 유전 적 돌연변이를 가지고있는 사람들은 EEC 라 불리는 병의 징후가 거의 없거나 전혀 없다.
EEC는 "Ectodactyly, Ectodermal dysplasia, Clefting syndrome"의 약자입니다. 구개름과 같은 관련 병리학의 개별적인 측면이 더 일반적이지만, 본격적인 형태로는 드뭅니다.
EEC는 알려진 유전 적 범 위를 가지고 있는데, 이것은 p63이라 불리는 유전자에서 단일 "문자"DNA 돌연변이이다. 이 오류는 유전자가 암호화하는 p63 단백질의 돌연변이를 유발합니다. EEC는 상 염색체 우성이기 때문에, 한 명의 부모 만이 질병 발병을위한 유전자의 불완전한 사본을 제공해야합니다. 한 부모가 돌연변이 유전자를 가지고있을 때, 각 어린이는 EEC를 가질 확률이 50%입니다.
그러나 큰 문제는 돌연변이가있는 일부 어린이들이 선천적으로 기형아 출산을하는 이유이며 다른 일부는 동일한 p63 돌연변이를 앓고있는 사람들의 경우 형제가없는 것으로 대부분의 경우 또는 전적으로 증상이없는 것 "이라고 Alea Mills 교수는 말한다. 이 신비를 방금 해결 한 팀을 이끌었던 CSHL 유전 학자 Ph.D.
밀즈 (Mills)가 진행 한 복잡한 일련의 유전 실험은 p63 돌연변이를 가진 어린이가 실제로 EEC 병리학을 발전시킬 것인지 여부를 결정하는 TA63으로 불리는 한 종류의 p63 단백질의 존재 또는 부재를 밝혀줍니다. TAp63은 정상적으로 선천적 결함으로부터 보호하며, 존재하지 않으면 병리학 적 증상이 확실하게 나타납니다.
가변 병리의 수수께끼 풀기
1999 년, 밀즈는 p63 유전자를 마우스에 넣은 최초의 유전 적 "녹아웃 (knock-out)"모델을 만들었습니다. p63 유전자가 완전히 결핍 된 마우스는 인간의 EEC를 특징 짓는 가장 심각한 증상과 유사한 선천적 결함으로 태어났다. 이제 Dimes Foundation March의 보조금으로 Mills의 팀은 정상적인 p63 유전자를 EEC의 원인이되는 단일 문자 돌연변이가있는 버전으로 대체 한 EEC의 "노크 - 인"마우스 모델을 만든 최초의 팀입니다. 사람들.
"우리는 인간 EEC 증후군의 첫 번째 마우스 모델을 만들었습니다."라고 박사 연구원이자 연구 결과를 발표 한 American Journal of Medical Genetics에 게재 된 논문의 수석 저자 인 Emma Vernersson Lindahl 박사는 말합니다. "EEC로 태어난 아기처럼이 생쥐는 인간의 증후군에서 볼 수있는 결함의 범위를 완전히 되풀이하는 다양한 선천성 결함을 보였습니다."
다양한 병리학의 수수께끼를 풀기 위해 CSHL 팀은 p63 단백질 자체가 다른 개체에서 EEC의 증상을 제어하거나 "수정"한다는 아이디어를 테스트했습니다. 그들이 테스트하고 성공을 입증 한 시나리오는 다음과 같습니다. E63을 유발하는 p63 돌연변이 마우스는 p63 단백질의 두 가지 주요 클래스 중 하나 인 TAp63이 부족한 마우스로 넘어졌습니다. 두 가지 유전 적 변화를 가진 사람들은 일관되게 EEC의 특징을 가지고있었습니다.
대부분의 유전자는 단백질을 생산하기위한 지침을 생성합니다. 정확히 어떻게 유전자가 켜지거나 그 메시지를 편집하면 구조적으로 다른 단백질의 어떤 버전이 제조되는지에 영향을 미친다. 건강한 사람들은 모두 p63 단백질의 주요 부류를 생성합니다. TAp63은 EEC 특징을 변형시키는 p63 단백질의 부류임을 입증했다. TAp63이 결핍 된 마우스는 어떠한 병리도 없었으며, 이는 TAp63 손실 만이 증후군의 원인이되지 않는다는 것을 의미한다. 그러나 TAp63이 결핍 된 마우스 역시 EEC를 유발하는 p63 유전자 돌연변이를 가지고있을 때 병리가 항상 발생합니다.
이 연구는 TAp63 단백질의 수준이 부모 중 한 사람에게서 EEC 유발 돌연변이의 한 사본을 상속받은 어린이가 선천적 결함으로 태어 났는지 여부를 결정할 것을 제안합니다. Mills는 TAp63의 수준이 특정 문지방 아래로 떨어지면 더 이상 보호가되지 않아 병리학에의 길을 열어 줄 것이라고 추측합니다.
"EEC 돌연변이를 일으켜 정상적이거나 발가락 사이에 약간의 웨빙과 같은 증상이 나타날 수있는 유일한 방법은 개발 중에 필요할 때 언제 어디서나 세포에서 엄청난 양의 TAp63 단백질을 보유하는 것입니다 "밀즈는 말한다.
그녀는 TAp63이 선천적 결함의 존재에 영향을 준다는 그녀의 팀의 발견이 형제 나 심한 형태의 어린이들과 경미한 영향을받은 의사들과 EEC 아동들을 치료하는 것을 권장 할 것이라고 기대하고있다. 그는 "이 아이들의 DNA를 서열화하고 그 결과를 비교하는 것이 중요 할 것이다. 무엇이 다르다? 우리가 차이점을 발견한다면, 우리는 그것을 털어 냈다. 서열이 정확히 동일하다면, 유전자 발현을 조절하는 몇 가지 요인을 살펴볼 것이다. TAp63이 각 그룹에서 어떻게 다르게 표현되는지에 대한 증거 "