科学家发现了一种基因，其突变会导致面部、颅骨畸形以及智力障碍。
乔治亚健康科学大学医学学院的分子遗传学家Hyung-Goo Kim博士表示，他们研究了Potocki-Shaffer综合征患者，这是一种可能导致头部和下巴较小以及智力障碍等显著异常的罕见疾病，发现PHF21A基因发生了突变。
科学家通过抑制斑马鱼中的PHF21A来确认其作用，这些斑马鱼出现了与患者相似的头部和脑部异常。Kim博士说："PHF21A减少时，脑细胞会死亡，因此该基因在神经元存活中必须发挥重要作用。"Kim是发表在《美国人类遗传学杂志》上的这项研究的主要作者和通讯作者。他们通过向畸形鱼重新引入该基因再次确认了其作用——斑马鱼因其再生能力而被研究——这些鱼随后基本恢复正常。他们还在正常小鼠的颅面区域记录了该基因的存在。
Kim表示，虽然给患者引入正常基因无法像治愈斑马鱼那样治愈患者，但科学家相信这一发现最终将能够实现基因筛查，甚至可能在胎儿发育期间进行早期干预，包括增加PHF21A水平的疗法。这一发现也为了解面部、颅骨和大脑的形成提供了指引。
科学家们通过使用在Potocki-Shaffer综合征患者中发现的独特染色体断裂作为起点来锁定该基因。染色体——DNA和蛋白质的包装——本不应该断裂，当它们断裂时，可能会损害附近的基因。
MCG生殖内分泌、不孕和遗传学部门负责人、研究合著者Lawrence C. Layman博士说："我们称这为断点定位，断点就是问题所在。"受损基因可能无法最佳功能；在PHF21A的情况下，其功能约为正常值的一半。
Layman说："当你看到染色体易位时，你不知道哪个基因被破坏了。你使用断点作为焦点，然后使用一系列分子技术来聚焦于该基因。"Kim表示，染色体断裂的原因基本上未知，但可能是环境和/或遗传因素。
除了PHF21A在决定DNA如何与称为组蛋白的蛋白质紧密包装中的作用外，人们对它知之甚少。DNA包装的紧密程度决定了称为转录因子的蛋白质是否有足够的访问权限来调节基因表达，这很重要，例如，当一个基因只需要在特定时间或组织中表达时。Kim表示，PHF21A被认为主要通过抑制其他基因来发挥作用，例如确保只应在脑细胞中表达的基因不会出现在其他细胞类型中。
下一步包括将PHF21A用作某种地理定位系统，以识别它调控的其他"抑制"基因，然后对患者进行筛查，寻找这些基因中的突变。Layman说："我们想找到其他有不同基因导致同样问题的人"，他们怀疑PHF21A相互作用或调控的基因是最可能的嫌疑对象。Kim指出，现在还无法知道有多少Potocki-Shaffer综合征患者具有PHF21A突变。Layman说："既然我们知道致病基因，我们可以对更多患者的基因进行测序，看看他们是否有突变。"
他们还想研究较轻形式的智力缺陷，包括自闭症，寻找PHF21A可能较温和的突变。Kim表示，已知25,000个人类基因中有十几个会导致颅面缺陷和智力障碍，这两者经常一起发生。
合作者包括麻省总医院、马克斯·普朗克分子遗传学研究所、忠南国立大学、哈佛医学院、哥本哈根大学和汉堡-埃彭多夫大学医学中心的科学家。
Layman在MCG担任Robert B. Greenblatt医学博士内分泌学主席。
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