Îmbinarea vieții –
O genă care produce doar un ARN este legată de probleme de neurodezvoltare.
Mărește / Spliceozomul este un complex mare de proteine și ARN.
Aproape 1.500 de gene au fost implicate în dizabilitățile intelectuale; cu toate acestea, pentru majoritatea persoanelor cu astfel de dizabilități, cauzele genetice rămân necunoscute. Poate că acest lucru se datorează în parte pentru că geneticienii s-au concentrat pe porțiunile greșite ale ADN-ului atunci când caută. Pentru a remedia acest lucru, Ernest Turro – un biostatistician care se concentrează pe genetică, genomică și diagnosticare moleculară – a folosit datele de secvențiere a întregului genom din Proiectul 100.000 de genomi pentru a căuta zone asociate cu dizabilități intelectuale.
Laboratorul său a găsit o asociere genetică care este cea mai frecventă asociată până acum cu anomalii de dezvoltare neurologică. Și gena pe care au identificat-o nu produce nici măcar o proteină.
Probleme cu spliceosome
Majoritatea genelor includ instrucțiuni despre cum să produci proteine. Este adevărat. Și totuși genele umane nu sunt aranjate liniar – sau mai degrabă, sunt aranjate liniar, dar nu contigu. O genă care conține instrucțiunile pentru care aminoacizii să se unească împreună pentru a face o anumită proteină – hemoglobină, insulină, serotonină, albumină, estrogen, orice proteină doriți – este modulară. Conține o parte din secvența de aminoacizi, apoi are o bucată de ADN care este în mare parte irelevantă pentru acea secvență, apoi puțin mai mult din secvența proteinei, apoi o altă bucată de ADN aleatoriu, înainte și înapoi până la sfârșitul proteinei. Este ca și cum fiecare dintre aceste paragrafe în proză ar fi separat printr-un șir de litere fără legătură (dar nu un paragraf semnificativ dintr-un articol diferit).
Pentru a citi acest articol în mod coerent, ar trebui să scoateți literele intercalate între paragrafele sale. Și exact asta se întâmplă cu genele. Pentru a citi gena în mod coerent, celula are mașini care îmbină secvențele care intervin și leagă instrucțiunile de producere a proteinelor într-un întreg continuu. (Acest lucru nu se întâmplă în ADN-ul în sine; se întâmplă cu o copie ARN a genei.) Mașinile celulei se numesc în mod evident spliceosome.
Există aproximativ o sută de proteine care cuprind spliceosome. Dar gena care tocmai s-a descoperit că este atât de puternic asociată cu tulburările de neurodezvoltare nu codifică niciuna dintre ele. Mai degrabă, codifică una dintre cele cinci molecule de ARN care fac, de asemenea, parte din complexul spliceosome și interacționează cu ARN-urile care sunt îmbinate. S-a descoperit că mutațiile acestei gene sunt asociate cu un sindrom cu simptome care includ dizabilitate intelectuală, convulsii, statură mică, întârziere a dezvoltării neurologice, salivare, întârziere motorie, hipotonie (tonus muscular scăzut) și microcefalie (avand un cap mic).
Date suport
Cercetătorii și-au susținut descoperirea examinând alte trei baze de date; în toate, au găsit mai multe persoane cu sindromul care aveau mutații în aceeași genă. Mutațiile apar într-o regiune remarcabil de conservată a genomului, ceea ce sugerează că este foarte importantă. Majoritatea mutațiilor au fost noi la persoanele afectate – adică nu au fost moștenite de la părinți – dar a existat un caz de o anumită mutație a genei care a fost moștenită. Pe baza acestui fapt, cercetătorii au concluzionat că această variantă particulară poate provoca o tulburare mai puțin severă decât celelalte mutații.
Multe studii care caută gene asociate cu boli s-au concentrat pe căutarea în cataloage de gene care codifică proteine. Aceste rezultate sugerează că am fi putut lipsi mutații importante din cauza acestui focus.
Nature Medicine, 2024. DOI: 10.1038/s41591-024-03085-5
Comentarii recente