Mutasi dalam DNA Bukan Pengekodan Ditemui untuk Melindungi Otak Daripada ALS – Berita Neurosains

Ringkasan: Mutasi dalam gen IL18RAP mengurangkan keradangan dan kelihatan melindungi otak daripada ALS.

Sumber: Institut Sains Weizmann

Mutasi genetik yang dikaitkan dengan penyakit sering mengeja berita buruk. Mutasi dalam lebih 25 gen, contohnya, dikaitkan dengan sklerosis lateral amyotrophic, atau ALS, dan semuanya meningkatkan risiko mengalami gangguan yang tidak boleh diubati ini.

Kini, pasukan penyelidik yang diketuai oleh Prof. Eran Hornstein dari Institut Sains Weizmann telah mengaitkan gen baharu kepada ALS, tetapi yang ini mengandungi mutasi jenis yang berbeza: Mereka seolah-olah memainkan peranan pertahanan dan bukannya menyerang dalam penyakit itu.

Gen yang baru dikaitkan dengan ALS terletak di bahagian genom kita yang pernah dipanggil “DNA sampah.” DNA ini membentuk lebih daripada 97 peratus genom, tetapi kerana ia tidak mengekod protein, ia pernah dianggap “sampah.”

Hari ini, walaupun DNA bukan pengekodan ini masih dianggap sebagai jirim gelap biologi, ia sudah diketahui berfungsi sebagai manual arahan yang penting. Antara lain, ia menentukan apabila gen dalam pengekodan DNA—yang mengekod protein—dihidupkan dan dimatikan.

Makmal Hornstein di Jabatan Neurosains Molekul dan Genetik Molekul Weizmann mengkaji penyakit neurodegeneratif—iaitu, penyakit di mana neuron merosot dan mati. Pasukan ini menumpukan pada DNA bukan pengekodan kami.

“Bahagian genom yang tidak berkod yang besar ini telah diabaikan dalam mencari asal-usul genetik penyakit neurodegeneratif seperti ALS,” jelas Hornstein.

“Ini walaupun fakta bahawa untuk kebanyakan kes ALS, protein tidak dapat menjelaskan kemunculan penyakit itu.”

Ramai orang tahu tentang ALS berkat Cabaran Baldi Ais yang menjadi viral beberapa tahun lalu. Penyakit neurologi yang jarang berlaku ini menyerang neuron motor, sel saraf yang bertanggungjawab mengawal pergerakan otot sukarela yang terlibat dalam segala-galanya daripada berjalan ke bercakap dan bernafas.

Neuron secara beransur-ansur mati, akhirnya menyebabkan kegagalan pernafasan dan kematian. Salah satu simptom ALS ialah keradangan di kawasan otak yang disambungkan kepada neuron yang mati, disebabkan oleh mekanisme imun di otak.

“Otak kita mempunyai sistem imun,” jelas Dr. Chen Eitan, yang mengetuai kajian di makmal Hornstein bersama Aviad Siany. “Jika anda mempunyai penyakit degeneratif, sel imun otak anda, dipanggil microglia, akan cuba melindungi anda, menyerang punca neurodegenerasi.”

Kredit: Institut Sains Weizmann

Masalahnya ialah dalam ALS, neurodegeneration menjadi sangat teruk sehingga pengaktifan mikroglial kronik di otak meningkat ke tahap yang sangat tinggi, bertukar menjadi toksik. Oleh itu, sistem imun akhirnya menyebabkan kerosakan pada otak yang ingin dilindungi, yang membawa kepada kematian lebih banyak neuron motor.

Di situlah penemuan baharu, yang diterbitkan hari ini dalam Neurosains Alam, masuklah. Para saintis Weizmann memfokuskan pada gen yang dipanggil IL18RAP, yang telah lama diketahui memberi kesan kepada mikroglia, dan mendapati ia boleh mengandungi mutasi yang mengurangkan kesan toksik mikroglia. “Kami telah mengenal pasti mutasi dalam gen ini yang mengurangkan keradangan, ” kata Eitan.

Selepas menganalisis genom lebih daripada 6,000 pesakit ALS dan lebih daripada 70,000 orang yang tidak mempunyai ALS, para penyelidik menyimpulkan bahawa mutasi yang baru dikenal pasti mengurangkan risiko mengembangkan ALS hampir lima kali ganda.

Gen yang baru dikaitkan dengan ALS terletak di bahagian genom kita yang pernah dipanggil “DNA sampah.” Imej berada dalam domain awam

Oleh itu, amat jarang pesakit ALS mengalami mutasi pelindung ini, dan pesakit yang jarang mengalami mutasi ini cenderung untuk menghidap penyakit ini kira-kira enam tahun kemudian, secara purata, berbanding mereka yang tidak mengalami mutasi. Dalam erti kata lain, mutasi nampaknya dikaitkan dengan proses ALS teras, memperlahankan penyakit itu.

Untuk mengesahkan penemuan, para penyelidik menggunakan teknologi penyuntingan gen untuk memperkenalkan mutasi pelindung ke dalam sel stem daripada pesakit dengan ALS, menyebabkan sel-sel ini matang menjadi mikroglia dalam hidangan makmal.

Mereka kemudian membudayakan mikroglia, dengan atau tanpa mutasi pelindung, dalam hidangan yang sama dengan neuron motor. Mikroglia yang mempunyai mutasi pelindung didapati kurang agresif terhadap neuron motor berbanding mikroglia yang tidak mempunyai mutasi.

“Neuron motor bertahan lebih lama apabila dibiakkan dengan mikroglia pelindung, dan bukannya dengan yang biasa,” kata Siany.

Eitan menyatakan bahawa penemuan itu mempunyai potensi implikasi untuk penyelidikan ALS dan seterusnya. “Kami telah menemui laluan neuroprotektif baharu,” katanya.

Lihat juga

Ini menunjukkan seorang ibu dan anak perempuannya

“Kajian masa depan boleh menyemak sama ada memodulasi laluan ini mungkin memberi kesan positif kepada pesakit. Pada tahap yang lebih umum, penemuan kami menunjukkan bahawa saintis tidak seharusnya mengabaikan kawasan bukan pengekodan DNA-bukan hanya dalam penyelidikan ALS, tetapi dalam mengkaji penyakit lain dengan komponen genetik juga.

Mengenai genetik dan berita penyelidikan ALS ini

Pengarang: Pejabat Akhbar
Sumber: Institut Sains Weizmann
Hubungi: Pejabat Akhbar – Institut Sains Weizmann
Imej: Imej itu berada dalam domain awam

Penyelidikan Asal: Akses tertutup.
Penjujukan genom keseluruhan mendedahkan bahawa varian dalam Interleukin 18 Receptor Accessory Protein 3’UTR melindungi daripada ALS” oleh Chen Eitan et al. Neurosains Alam


abstrak

Penjujukan genom keseluruhan mendedahkan bahawa varian dalam Interleukin 18 Receptor Accessory Protein 3’UTR melindungi daripada ALS

Genom bukan pengekodan adalah jauh lebih besar daripada genom pengekodan protein tetapi sebahagian besarnya belum diterokai oleh kajian persatuan genetik.

Di sini, kami melakukan analisis persatuan varian jarang berasaskan wilayah bagi> 25, 000 varian dalam kawasan yang tidak diterjemahkan daripada 6, 139 sklerosis lateral amyotrophic (ALS) keseluruhan genom dan keseluruhan genom daripada 70, 403 kawalan bukan ALS.

Kami mengenal pasti protein aksesori reseptor interleukin-18 (IL18RAP) 3′ varian rantau yang tidak diterjemahkan (3′UTR) sebagai diperkaya dengan ketara dalam genom bukan ALS dan dikaitkan dengan pengurangan risiko lima kali ganda untuk membangunkan ALS, dan ini telah direplikasi dalam kohort bebas. Varian ini dalam IL18RAP 3’UTR mengurangkan kestabilan mRNA dan pengikatan protein pengikat RNA (dsRNA) bertali dua.

Akhirnya, varian daripada IL18RAP 3’UTR memberikan kelebihan kelangsungan hidup untuk neuron motor kerana ia melembapkan neurotoksisiti mikroglia yang diperolehi oleh sel stem pluripotent manusia (iPSC) yang mempunyai pengembangan berkaitan ALS dalam C9orf72dan ini bergantung pada isyarat NF-κB.

Kajian ini mendedahkan varian genetik yang melindungi daripada ALS dengan mengurangkan keradangan saraf dan menekankan kepentingan kajian persatuan genetik bukan pengekodan.

We wish to give thanks to the writer of this article for this remarkable web content

Mutasi dalam DNA Bukan Pengekodan Ditemui untuk Melindungi Otak Daripada ALS – Berita Neurosains


Find here our social media profiles as well as the other related pageshttps://paw6.info/related-pages/