Новый механизм генетического риска при шизофрении

Новое исследование выявило участки ДНК, связанные с изменением регуляции экспрессии генов, лежащей в основе шизофрении. Вовлеченные участки способствуют развитию болезни путем воздействия на альтернативный сплайсинг, часть процесса, который транслирует тот же код ДНК в несколько белков. Понимание молекулярной этиологии шизофрении, опубликованной 27 февраля в Nature Communications, позволит более точно классифицировать гены, связанные с заболеваниями мозга.

Альтернативный сплайсинг, сложный механизм в мозге и теле человека, позволяет одному гену производить белки, и его неправильное функционирование способствует развитию ряда заболеваний. Генетические варианты, называемые sQTLs, контролируют альтернативный процесс сплайсинга, но до сих пор действие этих вариантов в мозге не очень хорошо изучено. Ученые из Института исследования мозга RIKEN и Городского университета Йокогамы, Япония, составили полный список sQTLs в образцах ткани мозга человека.

Ведущий автор исследования Ацуши Таката и его коллеги начали с секвенирования РНК, полученной из мозговой ткани более чем 200 человек, не страдающих психиатрическими заболеваниями. Они впервые идентифицировали тысячи одиночных нуклеотидных полиморфизмов (SNP), общие генетические варианты, играющие роль в формировании информационной РНК и альтернативного сплайсинга. Мы считаем, что sQTLs помогут нам понять генетическую архитектуру психических расстройств, таких как шизофрения, говорит Тадафуми Като, старший автор и руководитель группы исследования.

Ученые изучили взаимодействие sQTLs с известными генетическими регуляторными элементами. Предыдущие исследования показали, что другие генетические варианты QTLs, такие как eQTLs и mQTLs, способствуют развитию шизофрении, говорит Таката. Новое открытие добавляет sQTLs к генетическим механизмам, объясняющим риск шизофрении.

Исследование основано на статистических ассоциациях, поэтому следующим шагом будет экспериментальное подтверждение функции выявленных sQTLs и влияние на альтернативный сплайсинг. Ученые выявили гены (NEK4, FXR1, SNAP91 и APOPT1), которые способствуют нейропередаче, развитию нервной системы и запрограммированной гибели клеток.

Обогащение sQTLs в областях, связанных с шизофренией, указывает на то, что эти варианты способствуют риску заболевания, говорит Като. Но это только одна часть геномного ландшафта сложного заболевания головного мозга. С помощью данного подхода можно определить дополнительные гены-кандидаты и генетические варианты за пределами одной области мозга, а также использовать для создания моделей животных с заболеванием.

Источник: https://medicalxpress.com/news/2017-02-rna-splicing-mechanism-genetic-schizophrenia.html