蛋白质摄入过多或过少对发育的影响

导读 洛桑大学的新研究表明,单一蛋白质的过量或缺乏都会导致严重的智力缺陷。这一发现为早期诊断一种罕见的发育障碍提供了重要见解。由综合基因...

洛桑大学的新研究表明,单一蛋白质的过量或缺乏都会导致严重的智力缺陷。这一发现为早期诊断一种罕见的发育障碍提供了重要见解。

由综合基因组学中心 (CIG) 人类遗传学专家、洛桑大学 (UNIL) 生物与医学学院 (FBM) 教授 Alexandre Reymond 领导的科学家团队在检测一种罕见遗传病方面取得了重大进展。作者首次表明,所谓的 AFF3 蛋白的积累和缺乏都会对发育产生不利影响。这项研究发表在《基因组医学》杂志上,是该团队 2021 年发现 KINSSHIP 综合征的后续研究,该综合征由AFF3基因突变引起,会导致智力障碍、癫痫风险增加、肾脏畸形和患儿骨骼变形。

发现 KINSSHIP 综合征的遗传原因

KINSSHIP 综合征影响着全球约 30 人。因此,记录在案的病例很少,对该病的了解仍然有限,使得早期和准确的诊断具有挑战性。“在我们之前的研究中,我们证明了这种病理是由 AFF3 蛋白的异常积累引起的。同时,来自普通人群的可用遗传数据表明,缺乏这种蛋白质可能会造成类似的危害”,雷蒙德教授团队的博士后研究员、本研究的主要作者 Sissy Bassani 博士解释说。

大型基因组数据库为研究人员指明了新的假设

遗传学家使用gnomAD(一个包含数十万个无关个体的基因组序列的数据库)提出了他们的假设。通过挖掘AFF3变体的现有数据,科学家发现该基因的功能丧失突变很少见,表明它们可能具有有害性质。这意味着该基因起着至关重要的作用,它的缺失可能会对生物体产生有害后果。为了验证他们的假设,作者寻找只有一个该基因拷贝的个体,而不是人类基因组中通常存在的两个。他们与来自欧洲和北美 9 个不同国家的研究人员合作,确定了 21 名患有这种异常的患者。他们都表现出与 KINSSHIP 综合征患者相似的症状,但是症状不那么严重。

实验揭示了AFF3基因突变对发育的影响

为了证明 AFF3 不足和过量都是有害的,研究人员使用了几种不同的实验系统:患者细胞、小鼠细胞和斑马鱼细胞。人为地减少或增加斑马鱼卵中的蛋白质数量会导致由此产生的鱼胚胎出现重大发育缺陷。雷蒙德教授总结道:“这些结果证实,精确的 AFF3 量对于正常的胚胎发育至关重要,影响其功能和/或剂量的突变会导致严重畸形。”

对产前诊断的影响

作者的发现对于这种罕见疾病的诊断来说是一个重要的进步,因为在胎儿发育过程中检测AAF3突变可以提高对这些基因缺陷的早期检测。

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