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人卵“外衣”缺失致病基因被發(fā)現(xiàn)

夕陽紅 2023-08-08 13:35:39

3月27日

,《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》刊登了中國學(xué)者的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)。在這篇來自中南大學(xué)生殖與干細(xì)胞工程研究所肖紅梅團(tuán)隊(duì)的論文中
,研究人員首次報道了人類卵子透明帶缺失病例,成功破譯了其致病基因
,并對致病機(jī)理給出了令人信服的解釋。這是科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)卵子透明帶缺失及導(dǎo)致人類透明帶缺失的致病基因

據(jù)介紹

,卵子透明帶是緊密包繞在卵細(xì)胞外的一層膜狀“外衣”
,由zp1至zp4四個透明帶蛋白組成
,在卵細(xì)胞發(fā)育和受精過程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。其形態(tài)異?div id="d48novz" class="flower left">
?捎绊懻I茖W(xué)界對其發(fā)生機(jī)制并不清楚

研究人員最初在一位不孕患者身上發(fā)現(xiàn)透明帶完全缺失現(xiàn)象,隨后歷時3年對該近親婚配家系展開追蹤和分析

,最終在一個位于11號常染色體上的透明帶基因上找到致病原因
,并被人類基因庫收錄

據(jù)肖紅梅介紹,帶有該突變基因的女性患者都不孕

,突變基因不僅影響其自身蛋白功能
,還會干擾其他蛋白的作用,在遺傳方式上符合隱性遺傳特征

進(jìn)一步的研究找到了通向致病機(jī)理奧秘的鑰匙

,被稱為“移碼突變”
,“這就使zp1基因的‘終止密碼’提前出現(xiàn),導(dǎo)致原本由638個氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)鏈后1/3整體丟失了”
。肖紅梅表示,正是這一異常影響了卵細(xì)胞發(fā)育過程中透明帶的形成
,導(dǎo)致精子無法與卵子正常結(jié)合

“更令人意想不到的是

,我們發(fā)現(xiàn)透明帶整體缺失與之前已在基因敲除小鼠身上發(fā)現(xiàn)的情況并不吻合
?div id="jfovm50" class="index-wrap">!毙ぜt梅說
,“將zp1基因在老鼠身上全部敲除后,其他蛋白還是可以表達(dá)
,只是形成的透明帶更薄而松散,但仍可生育
。”

長庚團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)「平腦癥」致病新基因—CEP85L

免疫系統(tǒng)還有別的任務(wù)?-維護(hù)心理健康大豆還可以作為骨癌的術(shù)后治療

?罕見病新藥
! C3抑制劑pegcetacoplan美歐申請上市美研究:鑒定出一種蛋白可能修復(fù)聽力受損 正常人的大腦表面會有許多皺褶
,稱之為腦回,和高階認(rèn)知功能發(fā)展息息相關(guān)
。但有極少數(shù)的人腦回沒有發(fā)育或發(fā)育不好
,呈現(xiàn)較平滑無皺褶的外觀,因此被稱為「平腦癥」
,在臺灣預(yù)估約有300個病人
,是一種非常罕見的腦部發(fā)育異常
。長庚陽明研究團(tuán)隊(duì)與跨國研究團(tuán)隊(duì)合作
,發(fā)現(xiàn)了平腦癥的致病新基因—CEP85L,研究結(jié)果已刊登于2020年4月神經(jīng)科學(xué)重量級期刊《Neuron》
,期望未來能成為藥物或基因治療的重要發(fā)展方向。

平腦癥是第17號染色體上的LIS1基因缺失所造成

高雄長庚醫(yī)院神經(jīng)醫(yī)學(xué)部腦功能暨癲癇科蔡孟翰主任表示

,平腦癥目前已知是第17號染色體上的LIS1基因缺失所造成
,平均每一百萬個新生兒中僅有12個平腦癥個案
,他們通常無法存活超過2歲,部分存活者
,腦的智力發(fā)展也只有3至6個月大程度
,且常合并嚴(yán)重的發(fā)展遲緩以及頑固型癲癇癥,嚴(yán)重者甚至沒有語言
、吞咽或是行走能力
,對病患家庭來說
,是很沉重的負(fù)擔(dān)。

但有一部分的平腦癥是因?yàn)榛蛲蛔兯斐?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">,因?yàn)榇竽X在發(fā)育時

,神經(jīng)細(xì)胞需要移動到大腦表面(皮質(zhì))
,這個過程需要很多基因來調(diào)控
,當(dāng)這些基因出了問題,神經(jīng)細(xì)胞無法移動到對的地方
,就會引起大腦的皺褶無法正常發(fā)育
,而產(chǎn)生平腦

平腦癥磁振造影

小佑(化名)今年20歲

,出生時跟其他小孩沒有什么很大的差別,但是媽媽發(fā)現(xiàn)他的語言能力似乎發(fā)展的比較慢,到一歲半還只能講一兩個單字
。小佑在3歲及4歲時有兩次熱筋攣(發(fā)燒時會抽筋癲癇發(fā)作)
,持續(xù)大概約5分鐘。8歲時確診有癲癇癥
,但即使服用多種抗癲癇藥物
,每個月還是有一到兩次癲癇發(fā)作。

醫(yī)師安排腦部核磁共振后發(fā)現(xiàn)小佑的大腦跟別人很不同

,在后面的大腦區(qū)域沒有正常的腦回發(fā)育(平腦癥)
,因此 高雄長庚醫(yī)院神經(jīng)部癲癇科蔡孟翰主任的研究團(tuán)隊(duì)
,與林口長庚醫(yī)院皮膚部鐘文宏主任合作,應(yīng)用次世代定序技術(shù)
替小佑和家人做進(jìn)一步研究
,發(fā)現(xiàn)原來小佑是因?yàn)橐粋€從未被發(fā)表過的新基因突變所導(dǎo)致的平腦合并癲癇癥
。這個 新的平腦癥致病基因—CEP85L,是病人本身自發(fā)性的突變
,父母親都沒有帶這個基因突變
,全世界也從來沒有發(fā)現(xiàn)過這個基因和人類的疾病有相關(guān)。

CEP85L基因是第一個和平腦癥相關(guān)的「中心體組成基因」

蔡孟翰主任繼續(xù)與澳洲

、美國、馬來西亞等跨國團(tuán)隊(duì)合作
,發(fā)現(xiàn)全世界其他12個同樣是CEP85L基因突變的病人。再進(jìn)一步與陽明大學(xué)腦科學(xué)研究所蔡金吾教授的基礎(chǔ)研究團(tuán)隊(duì)合作
,在動物及細(xì)胞模式
,確認(rèn)此基因在老鼠身上的確會影響大腦發(fā)育;而此基因制造的蛋白質(zhì)位于中心體上面
,因此也是第一個「中心體組成基因」被發(fā)現(xiàn)和平腦癥相關(guān)

蔡孟翰主任解釋,中心體主要是當(dāng)細(xì)胞分裂時

,負(fù)責(zé)將染色體分離成兩個細(xì)胞的重要結(jié)構(gòu)
,在胚胎神經(jīng)細(xì)胞則和細(xì)胞移動有很重要的關(guān)系
。中心體在細(xì)胞移動時有點(diǎn)像前導(dǎo)車,拖著后面的細(xì)胞核往前跑
,因此當(dāng)中心體出問題
,細(xì)胞就停留在原地不動了
,這項(xiàng)研究在人體上證實(shí)了中心體組成的基因,和平腦癥的產(chǎn)生有密不可分的關(guān)系

CEP85L會影響神經(jīng)移行

由于這項(xiàng)重要的研究發(fā)現(xiàn)

,有助于加速未來醫(yī)師在診斷這類大腦發(fā)育異常疾病的速度,解答了家屬為何沒有任何家族史
、但是小孩會得到這個嚴(yán)重疾病的疑問,甚至未來可以提供成為產(chǎn)前篩檢的基因
,減少疾病發(fā)生的機(jī)會。而在科學(xué)方面
,更可以提供科學(xué)家對于人類大腦發(fā)育的機(jī)轉(zhuǎn)的深入了解
,期望未來能成為藥物或基因治療發(fā)展的方向上

人生長激素(hGH)是一種含191個氨基酸的蛋白質(zhì).研究發(fā)現(xiàn),侏儒癥患者由于缺失hGH基因片段(簡稱hGH基因

(1)據(jù)圖中Ⅱ-7×Ⅱ-8→Ⅲ-12

,即正常雙親生出患病女兒,該病是常染色體上的隱性遺傳病
,則Ⅲ-12的基因型為aa,Ⅱ-7和Ⅱ-8的基因型均為Aa
,則Aa×Aa→1AA
、2Aa
、1aa,Ⅲ-13表現(xiàn)型正常
,基因型為AA或Aa
,雜合子的概率是2/3.
(2)生長激素(hGH)是一種含191個氨基酸的蛋白質(zhì)
,而DNA中堿基:信使RNA中堿基:蛋白質(zhì)中氨基酸=6:3:1,則 hGH基因中至少含有堿基:191×6=1146個
,即573對堿基.人體細(xì)胞都含有hGH基因
,但只有垂體細(xì)胞能產(chǎn)生生長激素
,根本原因是基因的選擇性表達(dá).
(3)至少含有的游離羧基數(shù)等于肽鏈數(shù)
,而一個羧基(-COOH)中含有2個O原子數(shù)
,則O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)=各氨基酸中O原子總數(shù)-脫去水分子數(shù).
(4)①垂體分泌(b)促甲狀腺激素來調(diào)節(jié)甲狀腺合成分泌甲狀腺激素;由下丘腦合成
,垂體釋放的[d]抗利尿激素,促進(jìn)腎小管和集合管對水分的重吸收
,使尿量減少
,來調(diào)節(jié)水鹽平衡.
②下丘腦是內(nèi)分泌調(diào)節(jié)的樞紐,因其能分泌促激素釋放激素
,作用于垂體,使之分泌相應(yīng)的激素和促激素
;也是血糖、體溫調(diào)節(jié)中樞
,而且與生物節(jié)律有關(guān).
③小白鼠體內(nèi)甲狀腺激素增加
,物質(zhì)分解加快,耗氧量增加
,對缺氧的耐受力將下降.
故答案為(1)常?? 2/3
(2)573??基因的選擇性表達(dá)
(3)ABC
(4)①促甲狀腺激素??抗利尿激素??水鹽平衡(滲透壓平衡)②下丘腦??體溫
、血糖?③下降

地中海貧血癥檢測報告“未發(fā)現(xiàn)alpha珠蛋白基因上述片斷缺失證據(jù),未發(fā)現(xiàn)beta珠蛋白基因上述位點(diǎn)突變證據(jù)”

不能

。 地貧基因檢查不是檢查所有地貧致病突變
, 而只是最常見的種類
。 所以雖然未檢出異常
, 也不能排除被檢者所患的是較少見的地貧種類未包括在檢查范圍內(nèi)
。 需要和其他結(jié)果如血紅蛋白電泳
, 血常規(guī)
, 是否缺鐵等等綜合分析。 如有這些結(jié)果請補(bǔ)充
。 孩子的父親還是應(yīng)該進(jìn)行初步的地貧檢查。

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