在额颞痴呆FTD(也称额颞叶变性FTLD)和肌萎缩侧索硬化ALS等遗传性神经退行性疾病中,细胞内有一种神秘蛋白在累积。这些本不应被翻译出来的蛋白很可能就使疾病中的罪魁祸首。现在,研究人员揭开了上述蛋白的神秘面纱,有望使它们成为治疗的新靶标。
FTD 和ALS属于同一类神经退行性疾病,二者之间有许多重叠的症状,例如患者往往会发生痴呆、人格改变、语言能力和运动能力异常等等。患者往往在65岁前发病,不过至今人们还并不清楚其中的病因。科学家们发现,上述疾病有30%的病例都与遗传学因素有关。约10%的欧洲患者都具有同样的遗传学特征,在携带遗传密码的DNA中,存在数百个拷贝的特定短序列重复。此外患者脑病还有一种神秘蛋白在累积。现在,分子生物学家Dieter Edbauer and Christian Haass等研究人员发现,上述两个现象是直接关联的,他们将文章发表在最新一期的Science杂志上。
“我们发现,许多患者所共有的遗传学特性与神秘蛋白有关。这样的遗传学特征是指,在C9orf72基因的特定位点,有数百GGGGCC序列重复,而这样的拷贝在健康人中还不到20,” Edbauer教授解释道。“这些重复序列所在的区域本不应被翻译出来,可令人惊奇的是,体内的确合成了相应蛋白。”
本应沉默的DNA
DNA是蛋白质合成的蓝图,其编码框一般都由标志性的启动信号,但上述重复区域并没有这样的信号。因此,这段含有大量重复的DNA本不应被翻译为蛋白。显然,这些特殊蛋白合成的起始机制并不符合我们的教科书。
研究人员在体外培养的细胞中证实,在没有通常起始信号的情况下,GGGGCC的长重复序列的确可以启动蛋白合成。同时,他们还在患者脑部累积的典型颗粒中鉴定到了相应的蛋白。研究人员对这些蛋白进行了分析,发现它们是由大量相同元件组成的二肽-重复蛋白。
“这是非常奇特的蛋白,一般不会出现在生物体内,” Edbauer强调。“就我们所知,它们完全无用而且几乎是不溶的。这些蛋白易于在细胞中累积,很可能对神经细胞造成损害。虽然我们还没有正式证明其毒性,但相关证据已经很充分了。”这些蛋白的特殊性,使它们可以成为有趣的治疗新靶标。“由于这些蛋白的合成机制如此特殊,我们可以想办法抑制其合成而不干扰其他蛋白的形成。也可以尝试阻断其累积和加速它们的分解。” 科学家们已经就此申请了ZL,正在努力开发治疗相应灾难性疾病的新方法。
目前有研究证据支持异常脂质代谢与阿尔兹海默病风险之间的关联,同样地,观察性研究结果表明,阿尔兹海默病与冠状动脉疾病之间也存在共病关联,然而,目前研究人员并不清楚阿尔兹海默病发生背后的复杂生物学机制,其......
中风不仅会对大脑造成急性损伤,还会对心脏等其他器官造成长期健康影响。德国慕尼黑大学医院中风与痴呆症研究所的ArthurLiesz教授说,“然而,迄今为止,有关大脑损伤对全身免疫力影响的研究还很少。”在......
科技日报北京6月6日电 (记者张梦然)新一期《自然·医学》发表的一项大规模遗传学研究结果显示,相比目前已知的其他任何非性别相关基因,RNU4-2基因的罕见突变,可能是更多临床诊断智力障碍病例......
科技日报北京4月28日电 (记者张梦然)美国明尼苏达大学双城分校研究人员构建出一种机器人,通过机器学习培训,该机器人能自动完成基因研究中复杂的显微注射。相关论文刊发于最新一期《遗传学》杂志。......
图为在南非夸祖鲁-纳塔尔省理查德湾以西的灌木丛中拍摄到的一只红额钟声拟鴷。图为在南非豪登省比勒陀利亚东北部保护区拍摄的一只黄额钟声拟鴷。图片来源:AlexKirschel/《自然·通讯》科技日报北京4......
2023年12月13日,应中国疾控中心传染病所的邀请,苏州大学医学院周哲敏教授作了题为“基于遗传大数据的流行病主动防御技术研究”的科技学术报告,重点是微生物群体遗传学、生物信息学及微生物组学等领域的最......
合成基因组能否为生命提供动力已经引起了合成生物学领域的广泛关注。2023年11月8日,美国纽约大学JefD.Boeke、中国科学院深圳先进技术研究院戴俊彪、日本东京工业大学YasunoriAizawa......
近日,《JAMANetworkOpen》上发表了题为《GenomicSequencingasaFirst-TierScreeningTestandOutcomesofNewbornScreening》......
复旦大学类脑智能科学与技术研究院特聘教授冯建峰等人领导的一项研究发现,生活方式健康的人患抑郁症的几率是生活方式不健康的人的一半。这表明改变生活方式,如定期锻炼和社交,可以降低患抑郁症的风险。相关研究结......
9月1日,《科学》(Science)在线发表了中国科学院上海营养与健康研究所李海鹏研究组与华东师范大学脑功能基因组学研究所潘逸萱研究组合作撰写的题为Genomicinferenceofasevereh......