Die meisten der Forschung über die Genetik der Schizophrenie hat sich bemüht, die Rolle, die Gene spielen bei der Entwicklung und der Erblichkeit der Schizophrenie. Viele Entdeckungen wurden gemacht, aber es gibt viele fehlende Stücke. Nun, UNC School of Medicine haben die Wissenschaftler durchgeführt, die die größte ganze Genom, das Studie der Schizophrenie um ein vollständigeres Bild von der Rolle des menschlichen Genoms spielt in dieser Krankheit.

Veröffentlicht in Nature Communications, die die Studie co-Leitung von senior-Autor Jin Szatkiewicz, Ph. D., associate professor in der UNC-Department of Genetics, deutet darauf hin, dass seltene strukturelle genetische Varianten eine Rolle spielen könnte bei der Schizophrenie.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die ultra-seltene strukturelle Varianten, die Auswirkungen auf die Grenzen einer bestimmten Erbgut erhöhen das Risiko für Schizophrenie,“ Szatkiewicz sagte. „Änderungen in diesen Grenzen führen kann zu fehlregulation der Genexpression, und wir denken Zukunft mechanistische Studien zur genauen Bestimmung der funktionellen Auswirkungen dieser Varianten auf die Biologie.“

Frühere Studien über die Genetik der Schizophrenie in Erster Linie beteiligt mit gemeinsamen genetischen Varianten, bekannt als SNPs (änderungen in gemeinsame genetische Sequenzen und jede, die einen Einzel-Nukleotid), seltene Variationen in dem Teil der DNA, die die Anweisungen für die Herstellung von Proteinen oder sehr große strukturelle Unterschiede (änderungen Auswirkungen auf ein paar hundert tausend Nukleotide). Diese Studien geben Momentaufnahmen des Genoms, so dass ein großer Teil des Genoms ein Rätsel, wie es möglicherweise bezieht sich auf die Schizophrenie.

In der Nature Communications Studie, Szatkiewicz und Kollegen untersucht, die das gesamte Genom, mit einer Methode namens whole genome sequencing (WGS). Der primäre Grund, WGS war nicht mehr weit verbreitet ist, dass es sehr teuer ist. Für diese Studie, die eine internationale Kooperation zusammengefasste Finanzierung aus dem National Institute of Mental Health grants und matching funds von Schwedens SciLife Labs in die Tiefe vordringen ganze Genom-Sequenzierung auf 1,165 Menschen mit Schizophrenie und 1.000 Kontrollen—die größte bekannte und WGS-Studie der Schizophrenie je.

Dadurch werden neue Entdeckungen gemacht wurden. Zuvor nicht nachweisbaren Mutationen in der DNA gefunden wurden, die die Wissenschaftler noch nie zuvor gesehen hatte in der Schizophrenie.

Insbesondere dieser Studie die Rolle, die eine drei-dimensionale Genom-Struktur, bekannt als topologisch verbundenen Domänen (TADs) spielen könnte bei der Entwicklung von Schizophrenie. Kleinigkeiten sind verschiedene Regionen des Genoms mit strenge Grenzen zwischen Ihnen, halten Sie die domains, von der Interaktion mit dem genetischen material in benachbarten TADs. Verschieben oder brechen diese Grenzen können Interaktionen zwischen Genen und regulatorischen Elementen, die normalerweise nicht interagieren.

Wenn diese Wechselwirkungen auftreten, die Genexpression verändert werden kann es zu unerwünschten Möglichkeiten führen könnte, angeborene defekte, die Bildung von Krebs und Entwicklungsstörungen. Diese Studie ergab, dass die extrem seltene strukturelle Varianten beeinflussen TAD Grenzen, die im Gehirn auftreten, signifikant häufiger bei Menschen mit Schizophrenie als in jenen ohne. Strukturelle Varianten sind groß Mutationen unter Umständen fehlenden oder duplizierten genetischen Sequenzen oder Sequenzen, die nicht in das typische Genom. Dieser Befund deutet darauf hin, dass falsch oder fehlt TAD Grenzen kann auch dazu beitragen, die Entwicklung von Schizophrenie. Diese Studie war die erste zu entdecken, die Verbindung zwischen Anomalien in TADs und der Entwicklung von Schizophrenie.

Diese Arbeit hat gezeigt Kleinigkeiten, die strukturelle Varianten als prime Kandidaten für weitere mechanistische Studien über die Biologie der Schizophrenie.

„Eine mögliche zukünftige Untersuchung wäre die Arbeit mit Patienten-abgeleiteten Zellen mit diesen Kleinigkeiten, die Mutationen und herauszufinden, was genau passiert auf der molekularen Ebene“, sagte Szatkiewicz, ein adjunct assistant professor für Psychiatrie an der UNC. „In der Zukunft könnten wir verwenden diese Informationen, über die TAD-Effekte zu helfen, die Entwicklung von Medikamenten oder Präzisions-Medizin-Behandlungen, reparieren könnte gestört TADs oder betroffene gen Ausdrücken, die können Verbesserung der Patienten-Ergebnisse.“