关注研究:一个特定的认知缺陷是由于单个基因缺失

行为神经科学已经通过了另一个里程碑;第一次,一个特定的疲软的认知能力与单个基因的删除。APS的Carolyn b·梅尔维斯(埃默里大学)合作研究小组的一部分,通过最近的威廉斯综合症的研究取得如此大的突破。

研究结果是基于美国国立卫生研究院的研究支持在一篇发表在7月12日发行的《华尔街日报》细胞。项目的其他主要调查人员包括犹他大学的分子遗传学家,马克·基廷和内华达大学医学院医学遗传学家,莫里斯科琳。

威廉斯综合症(WS)是一个多方面的不同程度的遗传条件活产20000年发生一次。其中多数病例是自发性基因突变的结果,而不是继承。(少数WS患者有自己的孩子,所以即使有遗传缺陷,传播的障碍仍将相对罕见。)

经典WS一般有精神发育迟滞患者(平均智商是55到60,一系列35 - 105);异常外向、健谈和友好的方式(有时太友好的陌生人);过于敏感,其他的情绪;大量的预期焦虑;一个著名的迷人的微笑;面部特征特征;小的牙齿;共同问题;和心脏和循环系统症状。相关supravalvar主动脉瓣狭窄(SV),升主动脉缩窄,可能是轻度,中度或危及生命。

直到最近,WS的诊断通常是4到6岁之间,与SV或其它心脏问题往往是最重要的一个证据。现在WS的血液测试是可用的,大多数新生儿与SV立即进行测试。也方便了早些时候发现的事实,大多数孩子与任何发育迟缓测试2岁。

认知形象

与经典WS有一个独特的个体的认知模式的优点和缺点。他们表现很差,相对于整体智商水平,在应对图片复制模式或构造形状(视觉空间建设,VSC),而他们的听觉短期记忆通常高于预测的智商,和他们的语言技能是符合或略高于智商。

梅尔维斯和她的同事们,杰奎琳·伯特兰,拜伦·罗宾逊和邦尼克莱因,研究了WS认知特点概要(WSCP),并描述了它的微分部分的得分能力量表(DAS),一个标准的测试评估范围广泛的知识的能力。WSCP的标准是一个绝对分数低模式建设,与模式建设还相对于听觉sbort-tenn内存低,和低相对于整体得分。这个操作定义的敏感性的WSCP经典WS是0.94;特异性是0.92。人群中,与经典的WS遗传条件,94%的人通过这些标准检测呈阳性;和一群人没有WS但边缘智力正常,精神发育迟滞带来任何的各种综合症或不确定的病因,92%没有表现出明显的认知形象。

的它

经典WS最近被证明是由于hemizygosity至少500碱基的DNA 7号染色体(即。缺失的基因的两个副本之一染色体7)。“遗传学家假设大约有十个基因缺失,”他报告。阐明WS的机制,研究人员寻求个人与SV,但是没有WS的所有其他特性,希望能确定半岛体育官方网址入口7号染色体较小的删除在这个地区的人。

事实上,研究人员半岛体育官方网址入口已经确定了个人hemizygosity限于弹性蛋白的基因,大动脉血管中的一种结构蛋白和其他弹性结缔组织,并建立了SV结果从这个删除。弹性蛋白表达在大脑中可以忽略的水平,而这些人没有认知和人格异常。最近,他们发现了两个家族与SV与历史相结合的学术问题,但与正常的智商,没有反面的性格特征。

当他和他的同事检测了这些家庭成员的影响,他们符合WS认知形象,视觉空间建设是他们最大的认知缺陷。“他们不秀智商急剧损失如果他们否则正常,因为他们有补偿策略。在智商测试中他们失去了几个点,但不破坏了正常的范围,”他解释说。“迄今为止观察到的认知缺陷是非常具体的视觉空间建设。即使在经典WS温和迟钝,对问题主要包括建设。

弱智的人WS可以匹配模式以及任何人的等价的智商,他们只是不能构建。”相比之下,高功能(正常的智力)经典WS,像部分WS,弥补VSC通过其他认知技能的缺乏。“这并不是说他们不能做这些VSC的问题,但非常缓慢,”他说。

好点

影响个人的基因组的部分WS家族的删除85碱基的DNA 7号染色体上,半合两个基因。一个是弹性蛋白,占上海广电。另一个是新发现的未知功能的基因LIM-kinase1(LIMKI)。LIMK 1基因产物的氨基酸序列,像三个已知类的蛋白质序列。“老林”域类型的锌指“与DNA相互作用域;这个组的其他蛋白质参与基因调控,特别是在分化的背景下和在开发过程中细胞命运的决心。

然而,不像其他LIM家庭锌指蛋白,这个也是一个激酶。这意味着它磷酸化,这意味着它在短期内可能调节一些细胞功能。的“害虫”(脯氨酸、谷氨酸、丝氨酸、苏氨酸)氨基酸LIMK1域也表明LIMK1蛋白质本身是监管的水平在短时间范围内。

LIMK1的功能的主要假设是,重要的是形成特定的神经元网络进行并行处理参与视觉空间的建设。“不过,”他说,“这不能排除LIMKI也可能参与神经信号传输。“LIMK1信使RNA出现在非常高的水平在胎儿和成人的大脑。因此,它wonld出现LIMKI hemizygosity是涉及个体所表现出的极端偏爱VSC的经典或部分WS。

问我是否LIMK VSC的基因吗?他迅速回答道:“不,我们不想说。真的,有一个瀑布,涉及大量的基因。如果你对LlMKI半合,有困难与视觉空间的建设,但这不是唯一的方法与视觉空间的建设有困难。“损害仅限于VSC吗?“LIMK1不会影响其他认知特征和能力我们测量两个SV家族,但更可能是测量可能tum受到影响,”他解释道。“例如,可能会有影响规划的执行功能。经典WS的人有很大的困难在伦敦塔等任务。通常有一个强大的VSc的空间规划和能力之间的相关性。“但是然而,的执行功能能力的成员两个上海广电家族并没有被研究过。

影响智力

这一切告诉我们什么情报的本质,和Ug的有时是有争议的问题”?他解释说,“这是我们思考的方式:能力模式建设在WS人口是高度相关的g。那些落后的数字广度(即好。工作记忆)更擅长语言和模式建设比那些不。这表明有一些角色的基本过程,很多人等同于或中央流程g。WS的人谁更善于分析任务(例如,乌鸦矩阵,一般认为的最佳单一指标g)更擅长语言和模式建设比那些表现不佳的分析任务。视觉空间的建设绝对不是与这些人的其他能力,但这是一个极端的弱点。”

研究LIMK1远未完成。基廷的实验室老鼠正在发展的LIMK1基因删除7号染色体的一个副本(半合“敲除小鼠”)。问是否有任何一个人的已知病例LIMKI失踪了两个副本,他回答说:“我们不知道任何该删除。还有待观察是否这些人(老鼠或人类)是可行的。“当基因敲除小鼠都准备好了,它可能很难对VSc测试它们。

“野生老鼠建造巢穴,但目前还不清楚,实验室小鼠可以建造任何东西。记住,问题是相当具体construction-perceptual匹配水平预期的智商。”

没有结构损伤检测的磁共振成像(MRI)的大脑与WS一直检查,和脑成像尚未完成部分WS个人。任何人也没有做功能性大脑成像在WS。“一个问题”,他解释道,“是,人们与WS对声音非常敏感和有很多的焦虑,“特别是MRJ设备不舒服。这个LIMK1研究提供了一个引人注目的ex.ample跨学科研究的潜力。通过一种罕见的遗传综合征的研究,已打开一个新窗口到人类认知领域及其发展。