几百种诱发眼部疾病的基因被发现

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    全球至少有200万例失明病例是因眼部遗传性疾病所引发的,目前研究人员已经发现了几百种诱发眼部疾病的基因,但在很多情况下研究者并不清楚病因,因为他们并未发现所有引起眼部疾病的基因。因此,基因检测仅能够确定引发50%至75%失明儿童和青年人的基因突变。

    笔者(加州大学的Ala Moshiri教授)作为一名眼科医生和研究人员,目前他们实验室正在研究正常的眼睛形成和功能所需哪些基因,通过研究研究人员鉴别出了347个基因,如果这些基因发生突变就会引发实验室小鼠失明,在这些基因中,有261个基因此前研究人员并未发现其与机体视力下降有关,近日研究者在国际杂志Communications Biology上发表了他们的研究成果。

    通过敲除小鼠鉴别出更多失明基因

    20世纪80年代,研究人员通过对患有遗传性色素性视网膜炎的美国家庭进行研究首次鉴别出了眼部疾病基因,色素性视网膜炎是儿童和年轻人群体中好伐的一种视网膜细胞疾病(杆光感受器),其最终会诱发眼睛失明,从那时候开始,越来越多的家庭被列入到致盲突变的研究名单中。

    为了阐明哪些基因会引发失明,研究者利用了敲除技术,他们通过剔除任何单一基因的两个拷贝制造出了敲除小鼠,这能够有效从小鼠基因组中剔除相关基因,若出现异常结果,研究者就能发现所敲除基因的一些功能。小鼠的基因组与人类基因组相似,都包含大约2.2万-2.5万个基因,截至目前为止,全球的研究者已经对小鼠机体中大约7000个基因进行了敲除,而且相关的研究也正在开展之中。

    20世纪90年代开发出了敲除小鼠技术就能够通过研究携带靶向剔除的小鼠眼部来识别诱发眼部疾病的基因,国际小鼠表型分析联盟(International Mouse Phenotyping Consortium,IMPC)旨在开发出针对小鼠基因组中每个基因都被敲除的小鼠模型,如今他们已经开发了超过4364个敲除小鼠。

    通过对小鼠眼睛测试的记录数据进行分析,研究者发现,在347只敲除的小鼠中,每一只小鼠都代表了一个被删除的基因,而且这些小鼠的眼睛都出现了异常表现,这些异常有时候涉及眼睛的前部结构,比如眼睑、角膜和晶状体,有时还涉及后结构,比如视网膜和视神经。

    在人类机体中检测小鼠的眼疾基因

    由于小鼠和人类基因组非常相似,因此这些新鉴别出的基因如何发生突变的话就会导致人类眼部疾病发生,下一步研究者就是在失明的患者中研究新发现的小鼠基因,具体来讲研究者对患者的基因组进行了分析,此前检测结果并未将患者的病情与已知的眼部疾病基因相关联。

    在IMPC研究中,研究人员鉴别出的数百个眼部疾病基因或能帮助研究人员对患者进行更为准确的遗传性诊断,为了在人类机体中证实这些基因的功能,研究者计划开发出一种由261个基因组成的检测盘来进行突变基因的检测。此外,这些被敲除的小鼠自身或许也能作为研究模型来帮助寻找新型的眼疾基因,同时研究者也能利用这些小鼠模型检测新型的药物药效、基因疗法和干细胞疗法的治疗效果。

    敲除小鼠揭示的遗传学特性

    来自IMPC的研究发现或能帮助研究人员理解多种人类疾病中基因和特殊分子所扮演的关键角色,在机体的每个器官系统中,研究者都发现了很多与疾病相关的基因,而包括寻找眼疾基因在内的IMPC研究计划或许也能帮助提高疾病的诊断能力,并发现新型的治疗目标。研究者希望能将其所列出的小鼠机体中261个新型的眼疾基因与人类患者的基因序列进行比对,从而开发出治疗家族性遗传性失明的新型疗法。

    来源:健康一线视频网

    封面:http://pic40.nipic.com/20140403/6608733_163022696000_2.jpg

    参考资料:

    【1】Bret A. Moore, Brian C. Leonard, Lionel Sebbag, et al. Identification of genes required for eye development by high-throughput screening of mouse knockouts, Communications Biology volume 1, Article number:236 (2018) doi:10.1038/s42003-018-0226-0

    【2】What is retinitis pigmentosa?

    【3】phenotype.org/">IMPC

    【4】Hundreds of genes linked to blindness could lead to new therapies

    Ala Moshiri, February 20, 2019 6.37am EST

    文章转自眼基因库

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