研究人員發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致大腦發(fā)育缺陷的關(guān)鍵基因！

通過(guò)篩選小鼠體內(nèi)影響神經(jīng)細(xì)胞遷移的基因突變，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一個(gè)基因在神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)蛋白運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)如果正在發(fā)育的小鼠缺少這個(gè)基因表達(dá)的蛋白，它的大腦就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷。通過(guò)研究該基因突變?cè)谌祟愔械那闆r，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)相同基因的突變導(dǎo)致了神經(jīng)退行疾病。一個(gè)旨在將分子生物學(xué)家和臨床遺傳學(xué)家聯(lián)系在一起的信息數(shù)據(jù)庫(kù)將實(shí)驗(yàn)室和病人之間緊密聯(lián)系在了一起：一個(gè)來(lái)自西歐國(guó)家的年輕患者成為了四兄弟中**一個(gè)受到該基因突變影響的人；神經(jīng)退化、認(rèn)知缺陷和痙攣限制了他對(duì)外界刺激產(chǎn)生反應(yīng)或者控制肌肉的能力，他的一長(zhǎng)串癥狀列表中還出現(xiàn)了癲癇。他在19歲就去世了。

維也納分子病理學(xué)研究所（IMP）David Keays實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這個(gè)病人就是他們研究拼圖的最后一個(gè)板塊。在他們聯(lián)系臨床遺傳學(xué)家之前很久，就開始在小鼠體內(nèi)篩選對(duì)神經(jīng)遷移有影響的基因突變。

脊椎動(dòng)物的大腦發(fā)育強(qiáng)烈依賴于神經(jīng)細(xì)胞正確的產(chǎn)生、遷移、分化和生存。所有這些過(guò)程都需要很多基因及其表達(dá)的蛋白協(xié)同作用，其中任何一個(gè)基因突變都可能影響神經(jīng)細(xì)胞的功能。通過(guò)生物化學(xué)方法誘導(dǎo)基因突變，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)Vps15是神經(jīng)正常發(fā)育必需的一個(gè)基因，相關(guān)研究成果于近日發(fā)表在《Nature Neuroscience》上。

“它幾乎是一個(gè)不可能的候選基因。”該研究**作者Thomas Gstrein說(shuō)道。“人類有超過(guò)20000個(gè)基因，沒(méi)有人能猜到Vps15會(huì)有這個(gè)作用，你不可能只通過(guò)Vps15就創(chuàng)造出大腦。”

只有通過(guò)大量的篩選（與哈佛大學(xué)的研究人員合作），科學(xué)家們才找除了這個(gè)特殊的基因。

隨后他們檢測(cè)了小鼠大腦由于該基因突變產(chǎn)生的特征，并研究了Vps15在大腦發(fā)育中發(fā)揮作用的分子機(jī)制——將它與其他形成細(xì)胞骨架的蛋白聯(lián)系在了一起。他們發(fā)現(xiàn)背后的分子機(jī)制之后，他們就轉(zhuǎn)向了Genematcher——一個(gè)將他們與臨床遺傳學(xué)家聯(lián)系在一起的數(shù)據(jù)庫(kù)，該遺傳學(xué)家有一個(gè)病人同源Vps15基因上出現(xiàn)了突變，這個(gè)病人也還有神經(jīng)退行性疾病。

通過(guò)檢查這個(gè)病人、他的兄弟姐妹以及他的父母，研究人員確定Vps15突變使得其表達(dá)的蛋白減少，從而引起了神經(jīng)發(fā)育缺陷。在他們的文章中，他們指出Vps15也許在其他神經(jīng)疾病中也發(fā)揮重要作用，如精神分裂癥和自閉癥，研究人員呼吁在未來(lái)的研究中要更加關(guān)注這個(gè)基因。