Gene ontdekt door wetenschappers die verband houden met gezichtsverschijnselen

Onderzoekers hebben een gen ontdekt met de naam PHF21A, waarvan de mutatie resulteert in misvormde gezichten en schedels, evenals mentale retardatie.
De bevinding werd gepubliceerd in The American Journal of Human Genetics en werd geleid door Dr. Hyung-Goo Kim, moleculair geneticus aan het Medical College of Georgia van Georgia Health Sciences University en zijn team.
De onderzoekers ontdekten het PHG21A gemuteerde gen bij patiënten met het Potocki-Shaffer-syndroom, een zeldzame aandoening die kan leiden tot significante afwijkingen, zoals een klein hoofd en kin, evenals een verstandelijke beperking.
De onderzoekers voerden experimenten uit in de zebravis, die vergelijkbare hoofd- en hersenafwijkingen ontwikkelden als die bij mensen en ontdekten dat hun bevindingen werden bevestigd toen ze het PHF21A-gen in de zebravis onderdrukten.
Dr. Kim legde uit: "Met minder PHF21A stierven hersencellen, dus dit gen moet een grote rol spelen bij het overleven van neuronen."
Om hun bevindingen te bevestigen, plaatste het team het gen terug in de misvormde vis, die vervolgens normaal werd. Het gen werd ook gevonden in het craniofaciale gebied van normale muizen. Hoewel het onmogelijk is om mensen te genezen door gewoon het normale gen opnieuw in te brengen, zoals mogelijk is in de zebravis, geloven de onderzoekers dat hun bevindingen in de toekomst genetische screening en mogelijk vroege interventie tijdens de ontwikkeling van de foetus mogelijk zullen maken, evenals behandelingen om PHF21A-niveaus verhogen. Bovendien geeft de bevinding meer inzicht in een beter begrip van de vorming van gezichten, schedels en hersenen.
Het team richtte zich op het gen toen ze een onderscheidende chromosomale breuk gebruikten bij patiënten met het Potocki-Shaffer-syndroom als uitgangspunt. Chromosomen, d.w.z. pakketten van DNA en eiwit, mogen niet breken. Als ze dat wel doen, kunnen ze nabije genen beschadigen. Co-auteur van de studie, Dr. Lawrence C. Layman, die hoofd is van de MCG-sectie van reproductieve endocrinologie, onvruchtbaarheid en genetica, verklaarde: "We noemen dit breekpunt-in kaart brengen en het breekpunt is waar het probleem is."
Beschadigde genen kunnen hun optimale functie niet langer behouden. In het geval van PHF21A wordt bijvoorbeeld de functionaliteit teruggebracht tot ongeveer de helft van de norm.
Layman vervolgt: "Als je de translatie van het chromosoom ziet, weet je niet welk gen verstoord is, gebruik je de breuk als een focus en gebruik je een aantal moleculaire technieken om in te zoomen op het gen."
Dr. Kim voegde eraan toe dat hoewel de redenen voor chromosomale breuken onbekend blijven, ze waarschijnlijk milieu- en / of genetisch zijn.
Onderzoekers hadden weinig kennis over PHF21A anders dan zijn functie bij het bepalen hoe strak DNA in histonen is gewikkeld, d.w.z. pakketten van eiwitten. Een transcriptiefactor, soms een sequentiespecifieke DNA-bindende factor genoemd, is een eiwit dat bindt aan specifieke DNA-sequenties, en hoe strak DNA wordt opgewikkeld, bepaalt of de transcriptiefactoren de noodzakelijke toegang hebben om genexpressie te reguleren. Het beheersen van de genexpressie is een belangrijke factor, omdat sommige genen alleen op een specifiek tijdstip of in een specifiek weefsel moeten worden uitgedrukt. De onderzoekers geloven dat PHF21A's primaire functie is om andere genen te onderdrukken. Bijvoorbeeld door ervoor te zorgen dat genen, die alleen in hersencellen tot expressie moeten worden gebracht, niet in andere soorten cellen voorkomen.
Toekomstig onderzoek omvat het identificeren van andere 'depressor'-genen gereguleerd door PHF21A door het gen te gebruiken als een geografisch positioneringssysteem evenals het screenen van patiënten op mutaties van die genen.
Layman zei:

"We willen andere mensen met verschillende genen vinden die hetzelfde probleem veroorzaken." De onderzoekers veronderstellen dat de genen, die een interactie aangaan met PHF21A of worden gereguleerd door het gen, de meest waarschijnlijke kandidaten zijn. Kim merkte op dat het nog te vroeg is om te weten welk percentage van de patiënten met Potocki-Shaffer-syndroom de PHF21A-mutatie heeft, en Layman voegde hieraan toe: "Nu we het causatieve gen kennen, kunnen we het gen bij meer patiënten sequensen en kijken of ze een mutatie hebben ."

Ze zijn ook van plan om minder ernstige vormen van mentale deficiëntie te onderzoeken voor mogelijk mildere mutaties van het gen, zoals autisme. Volgens Kim is het bekend dat meer dan een dozijn van de 25.000 menselijke genen craniofaciale defecten en mentale retardatie veroorzaken die vaak tegelijkertijd voorkomen.
Geschreven door Petra Rattue