Pengaruh Utama Gen Tunggal dalam Kecacatan Otak
Penemuan menunjukkan bagaimana satu gen bertanggungjawab untuk mengatur pengeluaran neuron kortikal, menjaga perjalanan neuron ini ke lokasi kritikal di dalam otak, mengembangkan lipatan tisu otak manusia yang berbeza di korteks dan bahkan mendelegasikan ukuran otak itu sendiri.
“Secara mekanis, kita tahu sedikit tentang bagaimana korteks serebrum manusia berkembang dan gen yang terlibat dalam proses ini. Pendekatan genetik molekul canggih kini membolehkan kita membedah proses yang kompleks ini. Memahami fungsi normal molekul seperti WDR62 akan membuat kita lebih dekat untuk menyelesaikan teka-teki yang menakjubkan ini, ”kata Murat Gunel, pengarang kanan makalah dan Profesor Neurosurgeri, Genetik dan Neurobiologi Nixdorff-Jerman di Yale.
Semasa perkongsian jangka panjang antara Gunel dan saintis Turki, pasukan Yale dengan teliti memerhatikan dua sepupu dari Turki yang dilahirkan dengan korteks serebrum yang kurang berkembang menyebabkan otak yang jauh lebih kecil daripada rata-rata.
Para penyelidik mendapati bahawa kedua-dua sepupu menunjukkan tanda-tanda kelainan dalam pergerakan neuron kortikal ke destinasi normal mereka serta kecacatan pada lipatan korteks biasa. Kecacatan ini sebelum ini dianggap masalah yang sama sekali terpisah, tetapi mendapati kesamaan ini dalam dua subjek yang berkaitan menunjukkan mungkin ada satu penyebab yang mendasari, kata para penyelidik.
Untuk menguji teori ini dengan lebih lanjut, para saintis menggunakan penjujukan keseluruhan exome, sebuah teknologi yang dibuat di Yale yang memungkinkan penjujukan yang cepat dan relatif murah dari semua gen pengekodan protein dalam genom manusia. Penyelidik kemudian menunjukkan mutasi pada kedua salinan gen yang mengekodkan protein WDR62.
Apabila para penyelidik menyusun gen yang sama pada pesakit lain yang mengalami kecacatan dalam perkembangan korteks serebrum, mereka dapat mengenal pasti enam keluarga tambahan dengan mutasi pada kedua salinan WDR62.
"Kerana pesakit dengan mutasi pada gen ini hanyalah sebahagian kecil dari jumlah kohort, gen ini akan sangat sukar untuk dipetakan dan dikenal pasti menggunakan pendekatan genetik tradisional," kata Richard Lifton, Profesor Sterling dan Ketua Genetik di Yale, yang makmalnya dikembangkan teknik penjujukan dan analisis exome yang digunakan dalam kajian ini.
Hasilnya memberikan pandangan yang mengejutkan mengenai banyak peranan yang dapat dimainkan oleh satu gen dalam perkembangan otak, kata para saintis.
"Kajian mengenai gangguan otak manusia sedang mengalami revolusi sebagai hasil dari teknologi penjujukan baru," kata Matthew W. State, Profesor Madya Anak, Psikiatri dan Genetik Donald J. Cohen, yang merancang kajian ini bersama dengan Gunel dan Lifton. "Pendekatan yang digunakan dalam kajian ini menjanjikan untuk membuka banyak misteri mengenai genetik gangguan perkembangan, mulai dari malformasi kortikal hingga autisme hingga keterbelakangan mental," tambahnya.
Ali Ozturk dan Kaya Bilguvar dari Yale adalah pengarang pertama kajian ini. Beberapa penyelidik lain dari Yale turut menyumbang dalam kajian ini, serta beberapa doktor dan saintis Turki. Pembiayaan utama untuk kajian ini diberikan oleh pemberian rangsangan dari Institut Kesihatan Nasional, Institut Gangguan Neurologi Nasional dan Strok.
"Kerjasama yang berterusan dengan rakan-rakan Turki kami dan pengembangan teknologi di Yale digabungkan dengan pembiayaan NIH yang tepat pada masanya memungkinkan kami mencapai hasil ini," kata Gunel. "Itu tidak mungkin dilakukan tanpa adanya dana rangsangan," katanya, dan juga menambahkan bahawa dana tambahan diberikan oleh Institut Perubatan Howard Hughes dan Yale University.
Sumber: Universiti Yale
.jpg)
