遺傳合作者可能影響罕見疾病NGLY1的嚴重程度

2012年，四歲的貝特朗梅成為有史以來第一個被診斷患有罕見遺傳病(稱為N-聚糖酶缺乏癥)的患者。這種疾病的發(fā)現(xiàn)和伯特蘭的診斷使醫(yī)生能夠找到其他具有相同基因缺陷的孩子。此后，已發(fā)現(xiàn)60多名患者。這種疾病影響身體的每個系統(tǒng)，其特征是肌肉張力低、癲癇發(fā)作、發(fā)育遲緩和無法流淚。

可悲的是，伯特蘭在10月去世，享年12歲。雖然他的壽命縮短了，但他的遺產(chǎn)將造福全世界的孩子。伯特蘭的父母通過他的網(wǎng)站NGLY1.org收集并分享了許多研究和家庭故事，以幫助教育社區(qū)并向社區(qū)提供信息。隨著更多患者的發(fā)現(xiàn)，很明顯，即使所有患者都失去了相同的基因，他們的癥狀和疾病的嚴重程度也大不相同。

遺傳學家、猶他大學健康學院人類遺傳學系助理教授克萊門特周博士研究果蠅NGLY1缺乏癥。為了了解這種疾病的癥狀是如何變化如此之大，他和他的同事們正在尋找與NGLY1相互作用的其他基因。Chow在eLife發(fā)表的一篇論文中報告說，他的實驗室發(fā)現(xiàn)這些相互作用的基因之一可以降低疾病的嚴重程度。名為ncc69的基因具有與人類相對應(yīng)的NKCC1。他們的實驗表明NGLY1化學修飾了NKCC1。研究這種相互作用有助于闡明NGLY1缺乏如何影響身體。

常見的疾病，如心臟病或癌癥，是由多種遺傳和環(huán)境原因引起的，而罕見的疾病更有可能是由單一基因引起的。然而，每種單基因疾病都是在個體患者獨特的遺傳背景下發(fā)生的，這是父母雙方遺傳的不同遺傳變異的拼湊。NGLY1缺乏的兒童在生命早期開始出現(xiàn)嚴重癥狀，這表明飲食等環(huán)境差異不是關(guān)鍵因素。其他基因的差異更容易影響疾病的臨床進程。

為了找到與NGLY1合作的基因，研究人員需要使用具有不同遺傳背景的果蠅。然而，實驗室蒼蠅的近親繁殖在基因上是相同的。為了接近在人類中發(fā)現(xiàn)的自然遺傳多樣性，周求助于一個名為果蠅遺傳參考群的資源。它由200個不同的果蠅品系組成，它們都來自同一個原始種群，但每個果蠅與其他種群略有不同。

周說：“就像你抽樣調(diào)查了200個北歐人?！薄八鼈冇性S多遺傳變異，但也有許多差異。”

在每只蒼蠅中，周和他的研究團隊交換NGLY1基因的無效拷貝，然后尋找存活率的差異。令人驚訝的是，果蠅的遺傳背景極大地影響了年輕果蠅在沒有NGLY1的情況下能存活多久。

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