2022-01-22 15:25

研究揭示了DNA修复和一种罕见的神经退行性疾病之间的联系

DNA

弗朗西斯克里克研究所的研究人员拼凑出了导致一种罕见的进行性神经退行性疾病的基因和分子变化,这种疾病被称为共济失调伴动眼性失用症。

共济失调伴动眼力失用症2 (AOA-2)是一种罕见的进行性神经退行性疾病。这种疾病通常在7至25岁之间发病,会导致肌肉和眼部运动问题,是残疾的主要原因。

它是由SETX基因的突变触发的,这种突变会影响一种叫做Senataxin的酶的产生。虽然这种酶被认为在修复DNA损伤和保持基因组稳定方面很重要,但当这种酶不能正常工作时发生的确切机制还不清楚。

在他们发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的研究中,科学家们对从患有AOA-2的患者身上提取的细胞进行了全基因组分析,以及对人类和小鼠细胞系进行了基因编辑,删除了SETX基因,因此没有产生Senataxin。

消除有害的循环

在复制和转录的过程中,DNA的部分被复制,在这两种情况下,这需要分子沿着DNA移动。这些转录和复制机制发生碰撞并不罕见,这一过程会暂停,导致DNA中环状结构的形成,称为r -环。

研究人员发现,Senataxin在去除这些环中起着重要作用,因此转录和DNA复制可以正确地继续进行。Senataxin通过融化r循环来做到这一点,这样它们就不再对这些基本过程构成阻碍。如果没有Senataxin, DNA损伤就会积累,细胞变得不稳定并死亡。

Radhakrishnan Kanagaraj是克里克DNA重组和修复实验室的第一作者和前高级博士后研究员,他说:“细胞可以通过各种方式修复转录和复制的障碍。但当细胞不能产生Senataxin时,它们必须依靠其他方法,这就增加了DNA受损或复制过程中出错的机会。”

克里克实验室DNA重组和修复实验室的组长斯蒂芬·韦斯特说:“虽然Senataxin在这种疾病中的重要性已经确立了一段时间,这是第一个对取自患者的细胞进行全基因组分析的研究,以确认缺乏正确功能的Senataxin是如何影响DNA复制和转录的。

其他神经系统疾病包括肌萎缩性脊髓侧索硬化症、震颤性共济失调综合征、常染色体显性近端脊髓肌萎缩症和腓骨肌萎缩症也与SETX基因突变有关。因此,未来的研究可能会导致对这种基因和疾病之间关系的进一步有价值的见解。”