有前途的基因目标特定的语言障碍

堪萨斯大学的一项研究最近发表在同行评议的杂志上大脑科学标识一个新基因目标相关的特殊语言障碍(SLI)。

BUD13的发现为未来生物调查的语言习得潜力研究人员更好地诊断和理解沟通障碍。

SLI减缓儿童语言能力的发展没有任何明确的知识,感官、神经或情感上的赤字。虽然SLI的原因仍然未知,该领域的研究人员相信遗传因素扮演一个关键的角色。根据最近的研究,在美国10%的幼儿园小朋友SLI。

“特殊语言障碍是一种神经发育紊乱,通常出现在孩子当他们开始他们的语言习得,”合著者m . Hashim Raza说寿命研究所助理教授和儿童语言学院的博士项目在KU文科和理科。“很难识别这些孩子,但他们可能会面临的问题来说,学习语法和不是很talkative-but他们否则正常儿童。如果我们谈论他们的非语言智商水平,他们的平均范围,有时候我们看到他们的非语言智商水平甚至高于普通人。”

因为SLI可以有挑战性的诊断,研究人员寻找生物标志物,可能导致儿童早期治疗和干预的障碍。

“这不是很容易识别这些人,“Raza说。“他们真的必须经历很多assessments-but如果有某种遗传标记然后我们可以在生活中发现这个问题在非常早期的阶段和设计干预措施来减少这种疾病的复杂性。这个问题存在在他们的生活。当他们长大后,我们已经看到这些人面对社会和关系问题,和困难成功的职业生涯。所以这个问题可以持续到成年。但它可以在一开始是可控的,如果这些人识别和诊断。”

Raza的研究大脑科学集中在一个家庭(被称为“489家庭”)和10个子女,其中七SLI。家庭的一部分正在进行的纵向研究领导的个人与SLI及其家庭成员KU弗雷德和弗吉尼亚美林特聘教授先进的研究,梅布尔大米,和她的语言习得研究实验室合作Raza和他的人类分子遗传学实验室。

Raza的合作者在纸上,除了米饭,艾琳·安德烈斯谷的孩子语言博士项目;凯萨琳Kelsey认真KU语言习得的研究实验室;和Cuncong钟,KU工程系助理教授和计算机科学。

“我们使用一个叫做“家庭研究”,因为在家庭研究我们不需要成千上万的个体,“Raza说。“我们称之为信息家庭,这样我们可以总结我们的基因发现基于这些家庭中有多少人受到影响,不受影响。我们使用新一代测序方法和生物信息学工具关注潜在的致病性和co-segregating罕见的遗传变异在我们开始家庭基础水平。一旦发现一个潜在的目标基因,我们整个基因序列与其他个体SLI确认致病性。”

安德烈斯,抓住Raza的实验室,用这些测序方法调查SLI 489年家庭。结果与新基因目标,BUD13,未来的生物调查语言习得。

这位堪萨斯大学的研究人员说,研究使用家庭的方法,比如在这个研究工作,在文献中比较少见,尽管大家庭内添加独特的遗传关系研究。

罕见的BUD13变体,改变精氨酸氨基酸,谷氨酰胺,观察到的489年家族,由多个计算模型预测是破坏性的。的co-segregation变异的影响家庭成员促使后续分析的基因在其他SLI病例。

接下来,研究人员排序编码区域175年其他个体的SLI赖斯更大规模的研究证实BUD13沟通障碍的作用。

“我们发现九额外罕见BUD13基因变异与SLI 15个人,指示BUD13 SLI是一个强有力的候选人,”Raza说。

“纵向调查也全面的个人行为与多个评估措施的非言语智力、语言、阅读和语言记忆,“Raza说。“这项研究使用精确的标准来定义SLI状态,包括儿童渊源者如果他们标准化综合语言成绩较低,但不包括孩子非语言智商较低。”

推迟但相似的轨迹语言SLI儿童发展与他们的年龄相比,正常发育的同龄人支持Rice-specifically开发的表观遗传假说,调控基因和表观遗传因素参与SLI表达式在早期发展。BUD13新基因的目标,可以支持这些假设BUD13 RNA和蛋白质过程创建一个的蛋白质相同的基因多样性的修复方式,影响其他基因的命运。BUD13发现支持一个家庭的力量的方法调查复杂的行为特征,像特殊语言障碍。

根据KU研究者,额外支持BUD13作为基因的目标语言习得来自证据来自另外两个最近的研究:1)大量删除跨越BUD13观察在一个单独的神经发育障碍(Servetti et al ., 2021);2)动物模型和损失函数BUD13显示严重的神经细胞表型的突变,这表明BUD13在神经功能的作用(费尔南德斯et al ., 2018)。

“基于遗传的证据在我们的家庭研究和先前的报道,我们建议BUD13调节其他基因的表达,主要是神经元基因,是一个重要的新目标基因SLI,”Raza说。