미소두증

Microcephalin
MCPH1
사용 가능한 구조물
PDB직교 검색: PDBe RCSB
식별자
별칭MCPH1, BRIT1, MCT, 소두증 1
외부 IDOMIM: 607117 MGI: 2443308 호몰로진: 32586 GeneCard: MCPH1
직교체
종인간마우스
엔트레스

79648

244329

앙상블

ENSG00000147316
ENSG00000285262

ENSMUSG00000039842

유니프로트

Q8NEM0

Q7TT79

RefSeq(mRNA)

NM_173189

RefSeq(단백질)

NP_775281

위치(UCSC)Chr 8: 6.41 – 6.65MbChr 8: 18.65 – 18.85Mb
PubMed 검색[3][4]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집
미소세팔린단백질
식별자
기호미소두증
PfamPF12258
인터프로IPR022047

마이크로세팔린(MCPH1)은 태아의 뇌 발달 과정에서 발현되는 유전자다.MCPH1의 특정 돌연변이는 동질일 때 1차 소두증, 즉 심각한 뇌손실을 일으킨다.[5][6][7]따라서 변형이 뇌 발달에 역할을 한다고 가정해 왔다.[8][9]그러나 정상적인 개인에서 정신 능력이나 행동에 미치는 영향은 아직 이것이나 이와 유사한 연구 대상인 또 다른 소두증 유전자인 ASPM에서 입증되지 않았다.[10][11]그러나 MRI로 측정된 뇌 구조의 정상적인 변화(즉, 주로 피질 표면적과 총 뇌량)와 MCPH1 유전자와 유사하게 연구된 또 다른 소두증 유전자 CDK5RAP2 내의 일반적인 유전적 변이들 사이에 연관성이 확립되었다.[12]

구조

미소세두 단백질은 다음 세 가지 영역을 포함한다.

뇌 속의 표현

MCPH1은 태아의 뇌, 발달하는 전뇌, 그리고 측면 심실의 벽에 표현된다.이 부위의 세포들은 분열되어 결국 대뇌피질을 형성하기 위해 이동하는 뉴런을 생성한다.

진화

MCPH1의 파생된 형태는 약 3만 7천년 전에 나타났으며, 사하라 이남 아프리카를 제외한 전 세계에서 가장 흔한 소두증의 형태가 되었다. 이러한 급속한 확산은 선택적 싹쓸이를 시사한다.[13][14]그러나 과학자들은 이러한 돌연변이의 확산을 야기했을지도 모르는 진화적 압력을 규명하지 못했다.[15]비록 MCPH1과 ASPM의 조상 형태를 가진 염색체의 현대적인 분포가 마이크로세팔린이나 ASPM이 IQ에 유의미한 영향을 미치지 않았음에도 불구하고,[17] 이 유전자의 변형은 뇌의 부피[16] 증가에 기여하고 있으며 톤 언어의 발생과 관련이 있을 수 있다.[15]

MCPH1의 파생된 형태는 대략 110만년 전 현대 인류와 분리되어 있다가 인간에게 내성된 혈통에서 비롯되었을지도 모른다.이 발견은 현대 인간과 멸종된 호모 spp의 혼합 가능성을 뒷받침한다.[14]네안데르탈인은 이 하플라타입의 가능한 원천으로 제시되었지만, 네안데르탈인의 게놈 초안을 준비하는 데 사용된 개인에서는 하플로타입이 발견되지 않았다.[18][19]

논란

그 연구 결과는[clarification needed] 과학계에서 상당한 논란을[when?] 불러 일으키기 시작했다.존 더비셔는 이 발견의 결과로 "잘 섞이고 조화로운 성과주의[...]를 위한 우리의 소중한 국가적 꿈은 달성할 수 없을지도 모른다"고 썼다.[20]리차드 레원틴은 이 두 논문이 출판된 것을 "출세하기 위해 자료를 훨씬 뛰어넘어 출세하려고 노력하는 터무니없는 예들"이라고 여긴다.브루스 론은 이 연구의 과학이 건전하다고 주장하고 있으며, 이러한 특정 유전자와 인지 또는 지능 둘 중 어느 한쪽의 직접적인 연관성이 명확하게 규명되지 않았다는 것을 자유롭게 인정한다.Lahn은 지금 다른 학문 분야에 몰두하고 있다.[21][22]이후의 연구는 그러한 유전자 변형이 정신적 능력이나 인식과 연관되어 있다는 것을 발견하지 못했다.[23][15][11]

이후 메켈-보브로프 외 연구진과 에반스 외 연구진에 의한 유전자 관련 연구도 MCPH1의 유전자형이 양성으로 선택되고 있다고 보고했다.팀슨 외 연구원의 분석 결과, "뇌의 크기와 다양한 인지적 조치와 의미 있는 연관성이 없다"[23]는 결과가 나왔다.리몰 외 [12]연구진에 의한 2010년 이후의 연구는 두 개의 미세혈소판 유전자인 MCPH1(여성의 경우만 해당)과 CDK5RAP2(남성의 경우만 해당) 사이의 연관성을 입증했다.이 연구는 적은 수의 외사성 단일 뉴클레오티드 다형성(SNPs)만을 고려하고 성 특정 효과를 조사하지 않았던 이전의 연구와 달리, 마이크로 어레이 기술을 사용하여 업스트림 및 다운스트림 규제 요소를 포함한 4개의 MCPH 유전자와 관련된 다양한 SNP를 유전자화하고, 별도의 ef를 허용했다.남녀의 교배

모형 유기체

Mcph1 녹아웃 마우스 표현형

모델 유기체는 MCPH1 기능 연구에 사용되어 왔다.Mcph1이라고tm1a(EUCOMM)Wtsi[30][31] 불리는 조건부 녹아웃 마우스 라인은 International Knockout Mouse Consortium 프로그램의 일부로 생성되었는데, 이것은 관심 있는 과학자들에게 질병의 동물 모델을 생성하여 배포하는 고투과 돌연변이 유발 프로젝트의 일환이다.[32][33][34]

수컷과 암컷은 삭제 효과를 판단하기 위해 표준화된 표현식 화면을 거쳤다.[28][35]돌연변이 생쥐에 대한 24번의 테스트를 실시했고 6번의 중대한 이상이 관찰되었다.[28]동형 돌연변이 동물은 불임이었고, 피나 반사작용이 없었으며, 청력장애 정도가 적당했으며, 각막 형태학, 렌즈 형태학, 백내장 등이 비정상적이었으며, 미세핵 검사에서 염색체 불안정성을 보였다.[28]

MCPH1은 ATM과 ATR 매개 DNA 손상 대응과 관련이 있으며, 여기에는 DNA 손상 수리가 포함된다.인간에게 있어 소두증을 포함한 신경발달장애는 종종 DNA 손상반응의 결핍과 관련이 있다.MCPH1이 부족한 생쥐의 경우, DNA 손상 이온화 방사선이 신피질에 대규모 사멸을 일으킨다.[36]생쥐에서 Mcph1 유전자 기능의 상실은 DNA 손상의 동질 재조합 수리를 손상시켜 유전학적 불안정성을 증가시킨다.[36]DNA 손상 반응의 MCPH1 촉진은 적절한 신경생성기 세포의 확장 및 분화를 위해 필요한 것으로 보인다.[36]

기타 MCPH 유전자

MCPH1 외에도 다른 유전자가 뇌 크기에서의 역할을 바탕으로 MCPH 유전자로 지정되었다.These include WDR62 (MCPH2), CDK5RAP2 (MCPH3), KNL1 (MCPH4), ASPM (MCPH5), CENPJ (MCPH6), STIL (MCPH7), CEP135 (MCPH8), CEP152 (MCPH9), ZNF335 (MCPH10), PHC1 (MCPH11) and CDK6 (MCPH12).[37]

연구 연구

연구진에 따르면 2019년 3월 중국 과학자들은 인간의 뇌와 관련된 MCPH1 유전자를 실험용 붉은털원숭이에 삽입해 유전자변형원숭이가 비전형원숭이를 제어하는 것에 비해 '색상과 모양이 일치하는 단기 기억력 테스트'에서 더 좋은 성과를 내고 더 빠른 답을 얻었다고 보고했다.[38][39]

참고 항목

참조

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추가 읽기

외부 링크