過(guò)多或過(guò)少的蛋白質(zhì)都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的智力缺陷

洛桑大學(xué)的一項(xiàng)新研究表明，一種蛋白質(zhì)的過(guò)量和缺乏都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的智力缺陷。這一發(fā)現(xiàn)為一種罕見(jiàn)的發(fā)育障礙的早期診斷提供了重要的見(jiàn)解。

由綜合基因組學(xué)中心(CIG)人類(lèi)遺傳學(xué)專(zhuān)家、洛桑大學(xué)(UNIL)生物與醫(yī)學(xué)院(FBM)教授Alexandre Reymond領(lǐng)導(dǎo)的一組科學(xué)家在檢測(cè)一種罕見(jiàn)遺傳疾病方面取得了重大進(jìn)展。作者首次表明，所謂的AFF3蛋白的積累和缺乏對(duì)發(fā)育都是有害的。該研究發(fā)表在《基因組醫(yī)學(xué)》(Genome Medicine)雜志上，此前該研究小組在2021年發(fā)現(xiàn)了親緣綜合征(KINSSHIP syndrome)，該綜合征是由AFF3基因突變引起的，會(huì)導(dǎo)致兒童智力殘疾、癲癇、腎臟畸形和骨骼變形的風(fēng)險(xiǎn)增加。

全世界大約有30人患有親屬綜合癥。因此，記錄在案的病例很少，對(duì)這種疾病的了解仍然有限，這使得早期和準(zhǔn)確的診斷具有挑戰(zhàn)性。“在我們之前的研究中，我們證明了這種病理是由AFF3蛋白的異常積累引起的。與此同時(shí)，來(lái)自普通人群個(gè)體的現(xiàn)有遺傳數(shù)據(jù)表明，缺乏這種蛋白質(zhì)可能同樣有害，”Reymond教授團(tuán)隊(duì)的博士后研究員、當(dāng)前研究的主要作者Sissy Bassani博士解釋說(shuō)。

遺傳學(xué)家利用gnomAD(一個(gè)包含幾十萬(wàn)個(gè)不相關(guān)個(gè)體的基因組序列的數(shù)據(jù)庫(kù))提出了他們的假設(shè)。通過(guò)挖掘AFF3變異的可用數(shù)據(jù)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)該基因的功能喪失突變很少見(jiàn)，這表明它們可能具有有害的性質(zhì)。這意味著該基因起著至關(guān)重要的作用，它的丟失可能對(duì)生物體產(chǎn)生有害的后果。為了驗(yàn)證他們的假設(shè)，作者尋找了只有一個(gè)基因拷貝的個(gè)體，而不是人類(lèi)基因組中通常存在的兩個(gè)基因拷貝。他們與來(lái)自歐洲和北美9個(gè)不同國(guó)家的研究人員合作，確定了21名患有這種異常的患者。他們都表現(xiàn)出與親屬綜合癥患者相似但不那么嚴(yán)重的癥狀。

實(shí)驗(yàn)揭示了發(fā)育的影響AFF3基因突變

為了證明AFF3的不足和過(guò)量都是有害的，研究人員使用了幾種不同的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng):患者、小鼠和斑馬魚(yú)的細(xì)胞。人為地減少或增加斑馬魚(yú)卵中的蛋白質(zhì)含量揭示了由此產(chǎn)生的魚(yú)胚胎的主要發(fā)育缺陷。洛桑大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)院(FBM)的教授綜合基因組學(xué)中心(CIG)的人類(lèi)遺傳學(xué)專(zhuān)家Alexandre Reymond：“這些結(jié)果證實(shí)，AFF3的精確數(shù)量對(duì)于正常的胚胎發(fā)育至關(guān)重要，影響其功能和/或劑量的突變會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的畸形。”

作者的發(fā)現(xiàn)對(duì)于這種罕見(jiàn)疾病的診斷是一個(gè)重要的進(jìn)步，因?yàn)樵谔喊l(fā)育期間檢測(cè)AAF3突變可以改善這些基因缺陷的早期檢測(cè)。

來(lái)源：Genome Medicine

異丁醛（也稱(chēng)為2-丁醛，化學(xué)式：C4H8O）是一種有機(jī)化合物，屬于醛類(lèi)化合物。以下是異丁醛的一些化學(xué)性質(zhì)：

1. 功能團(tuán)：異丁醛分子中含有一個(gè)醛基（─CHO功能團(tuán)），即碳氧雙鍵和一個(gè)氫原子。

2. 溶解性：異丁醛具有一定的溶解性。它可以在水和許多有機(jī)溶劑中溶解，如乙醇、醚等。

3. 氧化性：異丁醛易被氧氣氧化成相應(yīng)的酸。

4. 反應(yīng)活性：異丁醛是一種活潑的化合物，可以與多種化學(xué)物質(zhì)發(fā)生以下反應(yīng)：

   - 還原反應(yīng)：可以被還原劑還原為相應(yīng)的醇。

   - 加成反應(yīng)：與親核試劑（如氨、氫氯化物）加成反應(yīng)，形成相應(yīng)的加成產(chǎn)物。

   - 導(dǎo)入反應(yīng)：與親電試劑（如酸性條件下的醇或酰氯）反應(yīng)，發(fā)生導(dǎo)入反應(yīng)，形成醇或酯。

5. 異構(gòu)性：異丁醛和正丁醛（1-丁醛）是同分異構(gòu)體，它們的分子結(jié)構(gòu)不同。

需要注意的是，異丁醛是一種具有刺激性氣味的液體，在處理和使用時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。同時(shí)，由于異丁醛易燃，應(yīng)避免與火源接觸和存放在易燃物質(zhì)附近。