Oamenii de ştiinţă au descoperit un mecanism care leagă o mutaţie a proteinelor cu dezvoltarea anormală a sistemului nervos.
Tulburările de neurodezvoltare care apar din mutaţii genetice rare pot provoca funcţii cognitive atipice, dizabilităţi intelectuale şi întârzieri ale dezvoltării, însă nu este clar de ce şi cum se întâmplă acest lucru.
Oamenii de ştiinţă au suspectat că o mutaţie într-un complex de proteine ar putea fi vinovatul pentru un grup de afecţiuni genetice rare şi, acum, cercetătorii Institutului Salk au identificat mecanismul molecular care leagă această mutaţie cu dezvoltarea anormală a sistemului nervos.
Rezultatele echipei, publicate în Molecular Cell la 30 iulie 2019, aduc cercetătorii cu un pas mai aproape de înţelegerea tulburărilor de neurodezvoltare, cum ar fi sindromul Nicolaides-Baraitser şi altele.
"Pentru prima dată, am reuşit să identificăm mecanismul unei mutaţii genice cunoscute implicate în tulburările de neurodezvoltare”, spune asistentul profesor Diana Hargreaves, autor principal al cercetării, citată de sciencedaily.com.
Cauza de bază are legătură cu un complex de proteine numit complex SWI / SNF, care este implicat în reglarea ADN-ului şi, atunci când este afectat de o mutaţie, este asociat cu sindromul Nicolaides-Baraitser, sindromul Coffin-Siris, autism şi chiar cu unele tipuri de cancer.
Aceste complexe reambalează şi reformulează ADN-ul din nucleu pentru a permite sau a împiedica accesul la gene. Şi totuşi, oamenii de ştiinţă nu ştiau cum funcţionează încă mutaţiile din subunităţile individuale ale complexului SWI / SNF.
Pentru a elucida acest mecanism oamenii de ştiinţă au apelat la culturi de celule pentru a modela tiparele de creştere a celulelor creierului afectate şi în paralel celulele creierului normale.
Ei au utilizat tehnica de editare a genelor CRISPR pentru a imita mutaţia SMARCA2 observată în sindromul Nicolaides-Baraitser. În special, cercetătorii au descoperit că celulele sănătoase au o activitate minimă SMARCA2, în timp ce celulele cu mutaţie au avut o puternică creştere a activităţii SMARCA2 şi o abilitate semnificativ crescută de a genera precursori ai neuronilor, numite celule progenitoare neuronale.
În această stare puternic activată, SMARCA2 a afectat funcţia complexului SWI / SNF normal, ceea ce a dus la un efect de domino, cu modificări ale expresiei genice care au dus la dezvoltarea anormală a creierului.
"Înţelegând mai bine această mutaţie în SMARCA2, am exploatat ceea ce pare un proces de dezvoltare de bază care ar putea fi perturbat în stări de boală, cum ar fi autismul sau chiar cancerul”, spune Hargreaves.
