Fragiles X-Syndrom kann durch eine Nukleotidänderung eingeleitet werden
Forscher zeigen, wie die Änderung eines einzelnen Nukleotids - der Grundbaustein der DNA - könnte fragile X-Syndrom ist die häufigste erbliche Form der geistigen Behinderung zu initiieren. Die Studie erscheint in The Journal of Cell Biology .
Die Forscher verwendeten genetischen Kartierung , um festzustellen , dass Stammzellen aus Müttern , die ein fragile X Prämutation abgeleitet (oben) zeigen eine normale Muster der DNA-Replikation , wenn eine DNA-Sequenz in der Nähe ist ähnlich wie normale Stammzellen.
Credit: . Gerhardt et al , 2014
Fragiles X-Syndrom wird durch einen Defekt in einem Gen auf dem X-Chromosom genannt fragile X-Syndrom zu 1 ( FMR1 ) verursacht. Etwa 1 von 230 Frauen und 1 in 360 Männern führen einen sogenannten premutation , in dem eine Reihe von DNA-Wiederholungen an einem Ende des FMR1 -Gens ist etwas länger als normal. Diese Wiederholungen sind anfällig für noch eine weitere Expansion , wenn FMR1 wird von Mutter zu Kind weitergegeben , wodurch das Gen auszuschalten und zu stoppen Herstellung eines Proteins , die für einige kognitive Funktionen ist .
Eine Gruppe von Forschern vom Albert Einstein College of Medicine der Yeshiva University in New York zuvor festgestellt, dass eine bestimmte Website, die DNA-Replikation, in der Nähe des FMR1 Gens initiiert , ist in fragilen X embryonalen Stammzellen inaktiviert. Diese Inaktivierung ändert die Art und Weise , dass das Gen FMR1 ist während der Zellteilung kopiert , die Probleme, die die Expansion der DNA führen darstellen könnten wiederholt innerhalb des Gens .
Interessanterweise ist eine bestimmte Veränderung in der DNA-Sequenz in der Nähe des FMR1 -Gens - eine " single- nucleotide polymorphism " oder SNP - hat zu einem erhöhten Risiko von Repeat-Expansion in einigen premutation Träger verbunden. Diese Forscher fanden heraus, dass dieser SNP überlappt mit der inaktiven Replikationsursprung in fragile X embryonalen Stammzellen.
Nukleotide in DNA umfassen eine von vier Basen ( Cytosin, Thymin , Adenin oder Guanin ) . Die Forscher fanden heraus , dass die normale embryonale Stammzellen hatten eine Thymin-Base an der SNP-Stelle und eine aktive Replikationsursprung . Fragile X Zellen dagegen hatte eine Cytosinbase und einen inaktiven Ursprungs. Die Forscher stellten auch von Müttern Tragen des fragilen X Prämutation abgeleiteten embryonalen Stammzellen. Diese Zellen hatten eine Thymin-Base und einem normalen Replikationsmusterund dementsprechend zeigte keine Tendenz besteht, die Wiederholungszahlenüber die Zeit zu erweitern.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Substitution von Cytosin zu Thymin könnte die DNA- Replikationsursprung zu inaktivieren , wenn der FMR1 -Gen wird von Mutter zu Kind weitergegeben , wodurch die Gefahr der DNA wiederholen Erweiterungen , die fragile X-Syndrom führen kann.