Мутиралият ген предотвратява развитието на единия или двата бъбрека

Екип, ръководен от изследователи от Университета в Айова, е идентифицирал ген, свързан с редки, често фатални бъбречни дефекти, свързани с бъбреците.

участващ

Новооткритият мутирал ген се нарича GREB1L. Той е свързан с бъбречна агенезия, наследствено състояние, при което децата се раждат или с един бъбрек, или без бъбреци изобщо. Децата, родени с единичен бъбрек, състояние, наречено едностранна бъбречна агенезия, обикновено живеят, но често срещат други здравословни проблеми, включително хипертония и ранна бъбречна недостатъчност. Децата, родени без бъбреци, не оцеляват.

Джон Манак, доцент по биология, казва, че откритието позволява на семействата, носители на мутацията, да се каже предварително дали децата им са изложени на риск от наследяване на разстройството.

"По същество това е начин да се определи по-рано дали детето вероятно ще се роди с разстройство или ще се роди здраво", казва Манак, кореспондент на статията. "Представете си облекчението, което родителите биха почувствали в последния случай. Всъщност, въз основа на нашата работа, вече знаем, че са идентифицирани допълнителни семейства, които съдържат мутации в този ген и те вече могат да бъдат по-добре информирани за разстройството, което ги засяга. "

Манак, доцент по биология, и Патрик Брофи, професор по педиатрия и съавтор на статията, се обединиха, за да идентифицират гена GREB1L. Брофи, който отдавна се интересува от бъбречна агенезия, е взел ДНК проби от семейство от Айова със състоянието. Лабораторията на Манак извършва секвениране на цели екзоми, което означава, че изследователите са търсили секциите за кодиране на протеини в геномите на членовете на семейството, които съставляват само 2 процента от генетичния план на човек. След като стесняват търсенето до малък парче от генома, изследователите плевят десетки хиляди гени, преди да открият мутацията GREB1L и да определят дефекта, появен във всеки член на семейството с разстройството.

Въпреки че това беше обещаващо, екипът на Manak искаше допълнителни доказателства, така че изследователите получиха GREB1L мутирали ембриони от риба зебра, които са прозрачни и развиват органи само за дни. Екипът видя, че зебрата с мутиралия ген не успя да развие правилно бъбреците в най-ранните етапи.

След това изследователите въведоха мутиралия ген при мишки, използвайки техниката CRISPR-Cas9, която им даде възможност да инструктират геномите на мишките да създават мутиралия ген по команда, вместо да чакат предаването му през поколенията. Подобно на зебрата, мишките, носещи мутацията GREB1L, са родени или с един функциониращ бъбрек, или с никакъв.

"Това ни казва, че този ген е недвусмислено свързан с това разстройство", казва Манак.

Установено е също, че второ семейство от Дания носи мутацията GREB1L, затвърждавайки ролята на гена в бъбречната агенеза при хората.

Други мутирали гени са свързани с бъбречната агенезия, но това, което прави GREB1L особено интересен, е неговата йерархична роля в начина на предаване на генетичните инструкции в развитието на бъбреците. Подобно на куотърбек, извикващ игра за футболен отбор, протеинът GREB1L активира каскада от сигнали, които в крайна сметка казват на различни отделни гени какво трябва да направят, за да създадат функциониращ бъбрек. Докато някои от тези отделни гени, ако са мутирали, могат да доведат до неправилно развитие на бъбреците, повреденият GREB1L влияе върху целия процес на развитие на бъбреците, тъй като изпраща първата, изключително важна команда.

Докладът, "Ген, замесен в активирането на целите на рецепторите на ретиноева киселина, е нов ген за бъбречна агенеза при хората", беше публикуван в списание Genetics. Прочетете резюмето му тук.