#нейроокулярныйсиндром #эндоканабиоидныйген #каннабиоидныерецепторы #генетикачеловека #news
Открытие мутации эндоканнабиноидного гена привело к выявлению нового редкого детского неврологического заболевания
Исследователи из Детского института геномной медицины Рэди (RCIGM) и Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего открыли новый клинический синдром – нейроокулярный синдром, связанный с DAGLA (Neuro-Ocular DAGLA-related Syndrome, NODRS), у детей с укороченными вариантами гена диацилглицероллипазы альфа (DAGLA), который кодирует мозговой фермент, участвующий в сигнальном пути эндоканнабиноидной (eCB) системы.
Открытие опубликовано в журнале Brain. Его авторы оценили девять детей со всего мира, у которых проявлялись уникальные нейроокулярные нарушения, включающие задержки в развитии, трудности с равновесием и ходьбой, аномальные движения глаз и кивание головой. Было обнаружено, что причиной уникального педиатрического синдрома у каждого из этих детей были укороченные варианты в последнем экзоне гена DAGLA. Ферментативная активность при этом сохранялась, а потому наблюдаемый фенотип объясняется неправильной локализацией усеченного белка, кодируемого усеченным геном.
DAGLA является критическим компонентом пути eCB, участвующим в широком спектре физиологических функций. В развивающемся мозге сигнальный путь eCB оказывает важное влияние на развитие нервной системы, передачу сигналов и восстановление мозга. В зрелой нервной системе eCB регулируют краткосрочное и долгосрочное подавление высвобождения нейротрансмиттеров. Повсеместное распространение этого пути в организме и его сохранение в ходе эволюции подразумевают центральную роль eCB в здоровье и болезнях. Но несмотря на это, до сих пор ни одно определенное заболевание человека не было окончательно связано с мутациями в генах, кодирующих компоненты этого пути. «Это первый отчет, связывающий компонент эндоканнабиноидной системы, DAGLA, с генетическим заболеванием человека, NODRS, и проливает свет на роль эндоканнабиноидов в здоровье и патологии», цитирует Дженнифер Фридман, профессор неврологии и педиатрии Калифорнийского университета в Сан-Диего и клинического исследователя в RCIGM MedicalXpress. «Эта работа — больше, чем описание редкого детского заболевания: она ведет к лучшему пониманию того, как каннабиноиды влияют на здоровье человека, а результаты этого исследования могут открыть путь к новым препаратам, полученным из каннабиса, для лечения широкого спектра заболеваний. расстройства, поскольку мы знаем, что каннабиноидные рецепторы в системе eCB существуют по всему телу человека, а не только в мозгу», сказал ведущий автор публикации Мэтью Бейнбридж, заместитель директора по трансляционным исследованиям в RCIGM. «Это идея, которую мы не рассматривали раньше, потому что мы не знали задействованный в патологии ген и точную роль каннабиоидных рецепторов. Знание гена означает знание пути и того, какие типы терапии могут быть полезными»,и добавил Бейнбридж.
Открытие мутации эндоканнабиноидного гена привело к выявлению нового редкого детского неврологического заболевания
Исследователи из Детского института геномной медицины Рэди (RCIGM) и Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего открыли новый клинический синдром – нейроокулярный синдром, связанный с DAGLA (Neuro-Ocular DAGLA-related Syndrome, NODRS), у детей с укороченными вариантами гена диацилглицероллипазы альфа (DAGLA), который кодирует мозговой фермент, участвующий в сигнальном пути эндоканнабиноидной (eCB) системы.
Открытие опубликовано в журнале Brain. Его авторы оценили девять детей со всего мира, у которых проявлялись уникальные нейроокулярные нарушения, включающие задержки в развитии, трудности с равновесием и ходьбой, аномальные движения глаз и кивание головой. Было обнаружено, что причиной уникального педиатрического синдрома у каждого из этих детей были укороченные варианты в последнем экзоне гена DAGLA. Ферментативная активность при этом сохранялась, а потому наблюдаемый фенотип объясняется неправильной локализацией усеченного белка, кодируемого усеченным геном.
DAGLA является критическим компонентом пути eCB, участвующим в широком спектре физиологических функций. В развивающемся мозге сигнальный путь eCB оказывает важное влияние на развитие нервной системы, передачу сигналов и восстановление мозга. В зрелой нервной системе eCB регулируют краткосрочное и долгосрочное подавление высвобождения нейротрансмиттеров. Повсеместное распространение этого пути в организме и его сохранение в ходе эволюции подразумевают центральную роль eCB в здоровье и болезнях. Но несмотря на это, до сих пор ни одно определенное заболевание человека не было окончательно связано с мутациями в генах, кодирующих компоненты этого пути. «Это первый отчет, связывающий компонент эндоканнабиноидной системы, DAGLA, с генетическим заболеванием человека, NODRS, и проливает свет на роль эндоканнабиноидов в здоровье и патологии», цитирует Дженнифер Фридман, профессор неврологии и педиатрии Калифорнийского университета в Сан-Диего и клинического исследователя в RCIGM MedicalXpress. «Эта работа — больше, чем описание редкого детского заболевания: она ведет к лучшему пониманию того, как каннабиноиды влияют на здоровье человека, а результаты этого исследования могут открыть путь к новым препаратам, полученным из каннабиса, для лечения широкого спектра заболеваний. расстройства, поскольку мы знаем, что каннабиноидные рецепторы в системе eCB существуют по всему телу человека, а не только в мозгу», сказал ведущий автор публикации Мэтью Бейнбридж, заместитель директора по трансляционным исследованиям в RCIGM. «Это идея, которую мы не рассматривали раньше, потому что мы не знали задействованный в патологии ген и точную роль каннабиоидных рецепторов. Знание гена означает знание пути и того, какие типы терапии могут быть полезными»,и добавил Бейнбридж.
OUP Academic
Endocannabinoid dysfunction in neurological disease: neuro-ocular DAGLA-related syndrome
Bainbridge et al. show that mutation of the endocannabinoid gene DAGLA causes a paediatric syndrome with developmental delay, ataxia and abnormal head and eye m
#генетикачеловека #эволюция #news
Новые микрогены в нашем геноме указали на продолжающуюся эволюцию человека
Биоинформатики из Центра биомедицинских исследований имени Александра Флеминга в Греции и Тринити-колледжа в Дублине, Ирландия, идентифицировали в геноме человека 155 генов, которые возникли из так называемой «мусорной» ДНК, коротких некодирующих участков молекулы наследственности.
Два из новых генов – специфические для человека, то есть они появились после расхождения эволюционных ветвей человека и шимпанзе около 5 млн лет назад. Новые микрогены оставались долгое время неизвестными из-за своих малых размеров: в длину они составляют не больше 300 нуклеотидов, тогда как длина типичного человеческого гена в среднем составляет от 10 000 до 15 000 пар оснований. И хотя у новых генов есть старт- и стоп-кодоны, то есть «начало и конец», распознаваемые клеточным аппаратом, который реализует генетическую информацию у обычных генов, преобразуя ее в белки, микрогены, иногда называемые короткими открытыми рамками считывания (short open reading frames, sORFs), считались нефункциональными.
Но исследования последних лет показали, что «нокаут» таких генов сказывается на клеточном росте, следовательно они важны. The Scientist отмечает, что в одной из работ 2020 года были обнаружены сотни функциональных sORFs в человеческих клетках как в кодирующих, так и в некодирующих участках генома.
Используя данные этого исследования, биоинформатик Николаос Вакирлис из Центра Александра Флеминга и его коллеги, соавторы по статье, которая опубликована в журнале Cell Reports в конце 2022 года, проанализировали геномы человека и позвоночных с точки зрения наличия в них функциональных sORFs, кодирующих белки. Затем, опираясь на информацию об эволюционных взаимоотношениях между людьми и позвоночными, они вычисляли предполагаемое время возникновения выявленных микрогенов.
В этом процессе выяснилось, что из 155 общих для всех позвоночных новых микрогенов 44 играют критическую роль для роста клеток, а три из этих микрогенов связаны с болезнями: мышечной дистрофией, пигментной дегенерацией сетчатки и редким заболеванием синдромом Алазами. Кроме того, авторы обнаружили, что еще один микроген, важный для формирования ткани сердечной мышцы, возник после того, как шимпанзе и люди отделились от линии горилл около 8 млн лет назад.
Интерес вызывает тот факт, что новые гены образовались из некодирующих участков ДНК, а не в результате мутаций или удвоения существующих генов. В то время как основным механизмом возникновения новых генов у всех видов считается дупликация генов, описанное появление микрогенов может объяснить развитие уникальных человеческих особенностей, а также видоспецифических признаков у других животных.
Новые микрогены в нашем геноме указали на продолжающуюся эволюцию человека
Биоинформатики из Центра биомедицинских исследований имени Александра Флеминга в Греции и Тринити-колледжа в Дублине, Ирландия, идентифицировали в геноме человека 155 генов, которые возникли из так называемой «мусорной» ДНК, коротких некодирующих участков молекулы наследственности.
Два из новых генов – специфические для человека, то есть они появились после расхождения эволюционных ветвей человека и шимпанзе около 5 млн лет назад. Новые микрогены оставались долгое время неизвестными из-за своих малых размеров: в длину они составляют не больше 300 нуклеотидов, тогда как длина типичного человеческого гена в среднем составляет от 10 000 до 15 000 пар оснований. И хотя у новых генов есть старт- и стоп-кодоны, то есть «начало и конец», распознаваемые клеточным аппаратом, который реализует генетическую информацию у обычных генов, преобразуя ее в белки, микрогены, иногда называемые короткими открытыми рамками считывания (short open reading frames, sORFs), считались нефункциональными.
Но исследования последних лет показали, что «нокаут» таких генов сказывается на клеточном росте, следовательно они важны. The Scientist отмечает, что в одной из работ 2020 года были обнаружены сотни функциональных sORFs в человеческих клетках как в кодирующих, так и в некодирующих участках генома.
Используя данные этого исследования, биоинформатик Николаос Вакирлис из Центра Александра Флеминга и его коллеги, соавторы по статье, которая опубликована в журнале Cell Reports в конце 2022 года, проанализировали геномы человека и позвоночных с точки зрения наличия в них функциональных sORFs, кодирующих белки. Затем, опираясь на информацию об эволюционных взаимоотношениях между людьми и позвоночными, они вычисляли предполагаемое время возникновения выявленных микрогенов.
В этом процессе выяснилось, что из 155 общих для всех позвоночных новых микрогенов 44 играют критическую роль для роста клеток, а три из этих микрогенов связаны с болезнями: мышечной дистрофией, пигментной дегенерацией сетчатки и редким заболеванием синдромом Алазами. Кроме того, авторы обнаружили, что еще один микроген, важный для формирования ткани сердечной мышцы, возник после того, как шимпанзе и люди отделились от линии горилл около 8 млн лет назад.
Интерес вызывает тот факт, что новые гены образовались из некодирующих участков ДНК, а не в результате мутаций или удвоения существующих генов. В то время как основным механизмом возникновения новых генов у всех видов считается дупликация генов, описанное появление микрогенов может объяснить развитие уникальных человеческих особенностей, а также видоспецифических признаков у других животных.
The Scientist Magazine®
Humans Are Still Evolving Thanks to Microgenes
A study sheds light on the tiny genes that have evolved in human genomes since we split from our mammalian ancestors.