Спонтанните мутации в мозъчния ген TBR1 нарушават функцията на кодирания протеин при деца с тежък аутизъм. Освен това има пряка връзка между TBR1 и FOXP2, добре познат езиков протеин. Това са основните констатации на Пелагия Деризиотис и колеги от Института по психолингвистика „Неймеген Макс Планк“ в статия, публикувана от Nature Communications на 18 септември.

ключовия

Аутизмът е нарушение в развитието на мозъка, което води до затруднения в социалното взаимодействие и комуникация. Разстройства като аутизъм често се причиняват от генетични мутации, които могат да променят формата на протеиновите молекули и да ги спрат да работят правилно по време на мозъчното развитие. При някои хора с аутизъм наследствените генетични варианти ги излагат на риск. Но изследванията през последните години показват, че тежките случаи на аутизъм могат да бъдат резултат от нови мутации, възникващи в спермата или яйцеклетката - тези генетични варианти се срещат при дете, но не и при неговите родители и са известни като de novo мутации. Учените са секвенирали ДНК кода на хиляди несвързани деца с тежък аутизъм и са установили, че шепа гени са засегнати от независими мутации de novo при повече от едно дете. Един от най-интересните от тези гени е TBR1, ключов ген за развитието на мозъка.

Силно въздействие върху функцията на протеините В своето проучване Пелагия Деризиотис и колеги от отдела за език и генетика на MPI и Университета във Вашингтон изследват ефектите от мутациите на риска от аутизъм върху функцията на протеина на TBR1. Те използваха няколко авангардни техники, за да изследват как тези мутации влияят върху начина, по който работи протеинът TBR1, използвайки човешки клетки, отглеждани в лаборатория. „Ние директно сравнихме de novo и наследените мутации и установихме, че de novo мутациите имат много по-драматични ефекти върху функцията на протеина на TBR1“, казва д-р Деризиотис, „Това е наистина поразително потвърждение за силното въздействие, което de novo мутациите могат да имат относно ранното развитие на мозъка ".

Социална мрежа за протеини Тъй като човешкият мозък зависи от много различни гени и протеини, които работят заедно, изследователите се интересуват от идентифицирането на протеини, които взаимодействат с TBR1. Те откриха, че TBR1 директно взаимодейства с FOXP2, важен протеин при речевите и езикови нарушения, и че патогенните мутации, засягащи някой от тези протеини, премахват взаимното взаимодействие. „Мислете за това като за социална мрежа за протеини“, казва д-р Деризиотис, „Първоначално имаше улики, че TBR1 може да е„ приятел “с FOXP2. Това беше интригуващо, защото FOXP2 е един от малкото протеини, които са били ясно замесени в речеви и езикови нарушения. Общият молекулярен път, който открихме, е много интересен.

Според старши автор Саймън Фишър, професор по език и генетика в университета Радбуд и директор в MPI: „Много е вълнуващо да се разкрият тези очарователни молекулярни връзки между различни разстройства, които засягат езика. Чрез свързването на данните от скрининга на генома с функционалния анализ в лабораторията започваме да изграждаме картина на неврогенетичните пътища, които допринасят за основните човешки черти.