«Оставшиеся 98% генома предлагают большой неиспользованный потенциал для поиска изменений, которые могут вызвать расстройства», — объясняет Паоло Деванна, соавтор исследования. «Эти части генома известны как« некодирующие », но это не значит, что они не важны. У них есть очень важные задачи, например, контролировать, когда, где и сколько производится белка. Итак, если этот процесс нарушится, это может иметь серьезные последствия, например, нарушения развития нервной системы ». По этой причине Деванна и его коллеги решили взглянуть на так называемый 3’UTRome. Это часть некодирующего генома, который регулирует количество вырабатываемого белка.
Поиск причин языковых нарушенийЧтобы проверить этот подход, исследователи изучили ДНК детей с серьезными языковыми проблемами и определили генетические варианты в 3’UTRome. «Расстройства речи — очень сложное расстройство нервного развития, и выявление их генетических причин было особенно сложной задачей — пока у нас есть лишь небольшое количество генов-кандидатов», — сказала д-р Соня Вернес, руководившая исследованием. Она руководит исследовательской группой в Институте психолингвистики Макса Планка и является частью Института мозга, познания и поведения Дондерса при Университете Радбауд в Неймегене, Нидерланды.Исследователи протестировали влияние каждого варианта 3’UTRome на экспрессию генов-кандидатов языковых нарушений.
Один из вариантов оказывает значительное влияние на экспрессию гена, известного как ARHGEF39. «Если ячейка несет это изменение на одну букву в 3’UTRome, они выражают больше ARHGEF39. Мы были очень взволнованы этим открытием, потому что это первый раз, когда мы обнаружили вариант, связанный с определенным языковым нарушением, который, как мы можем показать, имеет явную биологический эффект ", — сказал Деванна. «Наличие слишком большого количества белка на важных этапах развития может повлиять на развитие и функционирование нейронов и нейронных цепей, что, в свою очередь, может повлиять на то, как дети развивают свои языковые навыки», — объясняет Верн.
Некодирующие варианты широко распространены при генетических заболеваниях.Учитывая этот успех, исследователи продолжили изучение 3’UTRome при других расстройствах нервного развития. Они выявили еще 25 генетических изменений в ДНК людей с аутизмом, шизофренией и биполярным расстройством, которые, как считается, таким же образом контролируют уровень белка. «Мы обращаемся к новому и многообещающему источнику генетической изменчивости», — сказал Верн. «Наше исследование показывает, что идентификация и тестирование некодирующих вариантов будет способствовать нашему пониманию генетических причин нарушений развития нервной системы, что имеет решающее значение в долгосрочной перспективе для разработки новых и эффективных терапевтических средств».
Расстройства нервного развития (NDD), такие как шизофрения, аутизм и биполярные расстройства, охватывают широкий спектр нарушений, связанных с функционированием мозга. В настоящее время известно, что тяжелые NDD поражают примерно 5% населения, поэтому понимание их причин и, в свою очередь, их возможных методов лечения является важной областью изучения.