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“黑暗基因组”能否提供对精神分裂症的洞察?Yuichiro斜纹棉布裤/盖蒂图片社
  • 进化生物学家很难解释为什么精神分裂症和双相情感障碍——这两种高度遗传的疾病——在损害生殖健康的情况下仍在人群中存在。
  • 研究人员可能已经在人类基因组最近进化的区域找到了解释,这些区域通常不被认为是基因,但仍然可以编码蛋白质。
  • 这种“暗基因组”可能产生对大脑发育至关重要的蛋白质,但也会增加一个人患精神分裂症或双相情感障碍的风险。
  • 这些蛋白质可能成为新药的合适靶点。它们还可以帮助诊断疾病或识别那些有自杀高风险的人。

精神分裂症双相情感障碍是严重和持久的精神疾病,可以对人们的生活产生深远的影响。

精神分裂症扰乱思维和行为,并可能导致精神病,导致幻觉和妄想。

双相情感障碍涉及抑郁和躁狂之间情绪的极端波动。这种情况也会导致精神错乱,使其难以与精神分裂症区分开来。

这两种情况都是高度遗传的。 研究 对双胞胎的研究发现,基因大致可以解释 70% 一个人的双相情感障碍或精神分裂症的倾向。环境因素占剩下的30%。

这种高度的遗传性给生物学家提出了一个难题,因为这些条件的流行率保持稳定在周围 1% 在全世界的人口中。

通常,如果一个特定的基因变异严重限制了个体产生的可存活后代的平均数量,即所谓的生殖适合度,自然选择最终会将该基因变异从种群中消除。

对精神分裂症和躁郁症持续存在的一种解释是,增加这些疾病风险的基因也可能增加生殖健康——例如,通过提高创造力——在携带这些基因但没有发展这些疾病的人身上。

根据这一假说,人类进化过程中最近发生的基因突变让我们发展出了人类特有的认知能力,但代价是更容易患精神病。

然而,测试这一想法的基因研究已经产生不确定的结果

另一个谜团是,迄今为止科学家们发现的所有增加精神分裂症风险的基因变异只占总风险的7%。

英国剑桥大学的遗传学家表示,问题在于我们一直在错误的地方寻找致病基因。

他们认为,大多数精神疾病的遗传原因可能存在于传统基因之外——传统基因仅占人类基因组的1-2%——即所谓的黑暗基因组。

第一作者说:“传统的基因定义过于保守,它使科学家不再探索基因组的其他部分的功能。Chaitanya Erady她是该大学的博士生。

剑桥和其他地方的遗传学家最近发现,目前的测序技术可能会发现一些“隐藏”的基因 难以阅读

他们称这些隐藏的基因为“新型开放阅读框架”(norf)。

拉迪说:“当我们把DNA以外的区域划分为基因时,我们看到整个人类基因组都有制造蛋白质的能力,而不仅仅是基因。”

“我们发现了参与生物过程的新蛋白质,在精神分裂症和躁郁症等疾病中功能失调,”她补充道。

研究人员在《科学》杂志上发表了他们的最新发现 《分子精神病学》

rady和她的同事专注于调控人类特征的基因组区域,因此可能在我们最近的进化中发挥了重要作用。

他们在精神分裂症或躁郁症患者的这些区域中寻找差异表达的norf,或隐藏的基因,这些区域与没有这些情况的对照组参与者相比,具有不同的活动水平。

研究人员挖掘了一个名为PsychENCODE以确定56个与精神分裂症相关的norf和40个与双相情感障碍相关的norf。

他们报告说,其中一些隐藏的基因产生的蛋白质可以作为新的治疗药物的靶标。

“这为新的药物靶标打开了巨大的潜力,”Sudhakaran Prabakaran博士说,他在进行这项研究时在剑桥大学工作,也是该报告的资深作者。

他补充说:“这真的很令人兴奋,因为以前没有人从[传统定义的基因]之外寻找了解和治疗这些疾病的线索。”

普拉巴卡兰博士于2021年离开了他在剑桥大学的职位,创建了一家名为NonExomics该公司的目标是开发和销售基于这些发现和其他发现的新药和诊断方法。

他告诉188bet投注网站今日医学新闻进一步的工作正在进行,以确定新鉴定的蛋白质的功能。

“我们已经基于计算分析预测了潜在的功能,并在论文中分享了这些结果,但对于每一个特定的norf,我们必须进行深入的结构-功能分析,这是我们现在正在做的,”他说。

该团队发现的其他隐藏基因产生的蛋白质可能有助于区分精神分裂症和双相情感障碍,或估计一个人的自杀风险。

然而,由于他们在这项研究中获得的数据有限,Prabakaran博士解释说,他们认为他们只确定了这两种情况中涉及的norf的一小部分。

Prabakaran博士说:“我们在论文中表明,这些norf存在于与精神分裂症和双相情感障碍遗传易感性位置相关的人类基因组最近进化的区域。”

作者推测,他们在这些新近进化的人类基因组中发现的隐藏基因可能在大脑的发育中发挥着至关重要的作用。

它们可能是人类增强生殖健康的独特认知能力的原因。

然而,未知的环境因素可能会引发具有这些隐藏基因特定变异的人的精神分裂症或双相情感障碍。