新的研究从日本理研脑科学中心(CBS)表明,组蛋白甲基化可能导致赤字的发展自闭症谱系障碍(ASD)。人类的变种SUV39H2基因使研究人员检查其缺席在老鼠身上。发表在《分子精神病学》研究发现,当缺席,成年老鼠表现出类似于发生在认知不灵活性自闭症,胚胎小鼠显示misregulated相关的基因的表达大脑发育。这些发现表示第一个SUV39H2基因和自闭症之间的直接联系。
在我们的开发基因的开启和关闭。但是遗传变异意味着一些人仍然打开关闭的。这就是为什么,例如,一些成年人可以消化乳制品和其他人有乳糖不耐症;使乳糖酶的基因关闭,当一些人成为成年人,而不是其他人的。可以开启和关闭基因的方法之一是通过这一过程被称为组蛋白甲基化的特殊的酶甲基转移到组蛋白蛋白质包裹DNA。
在大脑发育相关基因甲基化的变化会导致严重的问题。一个这样的变化发生在一种罕见的疾病Kleefstra综合症,其中一个突变阻止H3K9甲基化——组蛋白H3上的一个特定的位置。因为Kleefstra综合症类似自闭症在某些方面,日本哥伦比亚广播公司(CBS)领导的研究人员Takeo Yoshikawa寻找autism-specific基因可以修改H3K9的变化。等九个基因,他们发现SUV39H2 H3K9甲基转移酶的基因的一种变体- - - - - -这是出现在自闭症,和突变SUV39H2阻止了甲基化时,在实验室中进行测试。类似的功能丧失的结果被发现鼠标版本的变体。
下一步就是看看会发生什么在小鼠缺乏SUV39H2基因。从行为上来看,研究人员发现,老鼠可以学习一个简单的认知任务,但困难当任务需要认知灵活性。在简单的任务中,老鼠学会了被戳一个奖励一扇门在交替对角的笼子里。之后他们可以这样做,可能奖励转向另外两个对角位置的角落。转基因小鼠以及野生型老鼠。
在另一个任务,在学习交替两对角线之间的角落,只换了一个奖励的位置。当老鼠挑战这两个任务之间的随机交替,野生型老鼠可能很快适应,但SUV39H2-deficient老鼠花了更长的时间。说,这个连环逆转学习任务至关重要的第一作者Shabeesh巴兰。“认知不灵活性是自闭症谱系障碍的核心症状,我们的新任务是能够解决这一行为特性的方式以前的老鼠研究不能。”
当研究人员检查发生了什么在老鼠大脑H3K9甲基化发生失败,他们发现重要的基因通常在早期的发展打开沉默在实验老鼠。“SUV39H2是表示在早期神经发育和甲醇H3K9,“Yoshikawa解释道。这让检查基因应该关闭。但没有它,基因在protocadherinβ集群是异常表达在胚胎小鼠的高水平。因为protocadherins神经回路的形成至关重要,研究人员认为他们已经找到了一个重要的生物通路,可以几个核心神经发育障碍。
然后团队验证的重要性SUV39H2低表达在人类发现ASD的后期自闭症患者的大脑比的控制。“始于功能丧失的突变与孤独症谱系障碍只有一个人,“Yoshikawa说,“导致总体因果景观ASD的大脑电路异常的高潮。
Protocadherins已经提议与广泛的精神障碍。这项研究表明,激活SUV39H2基因是一个潜在的治疗精神疾病——包括自闭症——在未来的研究应该更彻底地调查。
