哈喽,大家好,杆哥这篇评论,主要来分析逐个关闭2万基因!CRISPR破译大脑发育密码,还揪出儿童脑病元凶
人类大脑860亿神经元的复杂架构,最初竟只是一团胚胎干细胞。究竟哪些基因在主导这场“神奇变身”?2026年1月6日发布的一项研究,用近乎“暴力”的CRISPR基因编辑技术给出了答案。
史无前例筛查:逐个关闭2万基因找“必需款”
耶路撒冷希伯来大学团队联合法国研究院,开展了一场大规模基因筛查。
他们在胚胎干细胞分化为神经细胞的关键阶段,用CRISPR技术系统性敲除近2万个基因,逐个观察细胞分化是否受阻。
这种类似“拆零件找功能”的排除法,最终筛选出331个神经元形成必需基因,其中不少此前从未被认为与早期大脑发育相关。相关成果已发表在《自然·神经科学》上。
意外突破:锁定PEDS1基因,破解儿童脑病之谜
在331个关键基因中,PEDS1基因的异常表现格外引人关注。
实验显示,敲除该基因后,神经细胞无法正常形成,实验模型大脑体积明显缩小。
研究团队随后与临床遗传学家合作,在两个无关联家庭中,找到了携带PEDS1罕见突变的儿童,这些孩子均表现出严重发育迟缓和脑容量减少,此前病因一直不明
进一步实验证实,缺失PEDS1的神经细胞还无法迁移到大脑正确位置,完美匹配患儿症状。
关键发现:基因“工作时间表”区分自闭症与发育迟缓
研究还厘清了自闭症与发育迟缓的遗传差异。
团队绘制的“必需基因时间表”显示,在多个发育阶段持续发挥作用的基因,突变后易导致广泛发育迟缓;而仅在神经细胞形成特定窗口期活跃的基因,更易关联自闭症。
此外,调控其他基因的“主控基因”突变多导致显性遗传疾病,只需一个拷贝突变就致病;而PEDS1这类参与代谢的基因,突变多为隐性遗传,需父母双方均携带突变才会发病。
开放数据库:向全球共享“大脑发育说明书”
为让成果惠及更多科研人员,团队将所有实验数据整理成开放在线数据库,供全球研究人员免费访问。
希夫曼教授表示,希望这份大脑发育“施工图”能助力后续研究,帮助识别更多神经发育障碍相关基因。开放科学模式或将加速新发现,未来有望破解更多脑病谜团。
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