基因在胚胎发育中起重要作用

由波恩大学医学院领导的一项国际研究确定了一种在人类胚胎发育中起重要作用的基因。如果它被改变，就会导致各种器官系统的畸形。该基因在进化的早期就出现了。例如，它也存在于斑马鱼中，并在那里执行类似的功能。结果现已发表在《医学遗传学杂志》上。

研究人员在研究两名患有先天性畸形的个体时追踪到了该基因。“这是一个男人和他的侄女，”Gabriel Dworschak 博士解释说。“两人的肾脏、泌尿道和食道都存在畸形，该男子的右臂和心脏也存在畸形。”

波恩大学儿童医院的医生在解剖学和人类遗传学研究所进行罕见遗传病的研究。当研究小组查看家庭成员的基因构成时，他们发现了一个异常现象：与健康个体相比，受影响个体的一种名为 SHROOM4 的基因发生了改变。

SHROOM4 在另一个背景下已经很熟悉了：众所周知，它在大脑功能中起着关键作用。突变可导致智力障碍、癫痫发作和行为异常。“不过，我们的研究结果表明，它可能在胚胎器官发育中发挥更广泛的作用，”Dworschak 解释说。

来自波恩的团队在国际上搜索了其他也发现了 SHROOM4 基因异常的病例——并取得了成功：“与我们的合作伙伴一起，这使我们找到了来自三个家庭的另外四个受影响的个体，”博士教授说。 Heiko Reutter，后来从波恩大学医院搬到了埃尔兰根-纽伦堡大学。“他们所有人都改变了 SHROOM4 基因，但方式并不总是相同。”

斑马鱼也需要 SHROOM4

然而，这并不一定说明 SHROOM4 变体是否真的是畸形的原因。但是有一种动物具有非常相似的基因：斑马鱼。它在当今的许多遗传研究中充当模式生物——不仅因为它易于以适合物种的方式饲养并快速繁殖：其幼虫的皮肤几乎是透明的。这使得在光学显微镜下观察动物的胚胎发育变得容易。“在大学医院，我们的优势在于由神经解剖学研究所的 Benjamin Odermatt 教授领导的研究小组对斑马鱼进行了大量研究，”Caroline Kolvenbach 博士强调说，她也参与了 SHROOM4 的研究.“这种专业知识在我们的研究中派上了用场。”

研究人员几乎完全灭活了幼虫中的 SHROOM4。这些动物随后表现出与患者相似的畸形。另一方面，如果将 SHROOM4 关闭的幼虫注射完整的人类遗传物质，它们几乎可以正常发育。“这首先表明它们绝对需要功能性 SHROOM4 才能健康发育;其次，人类基因仍然可以接管鱼类基因的功能，”Dworschak 强调说。

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