Brca2基因指导胚胎神经系统发育

　　

生物通报道：St. Jude儿童研究医院研究人员最近发现，某些防癌基因通过修复DNA损伤，指导胎儿期和婴儿期的神经系统发育。

研究人员发现Brca2基因在神经系统发育过程中发挥双重功效，消除新染色体中的DNA错误，抑制小脑成神经管细胞瘤（medulloblastoma）发生。出生后不久小脑的容量和复杂性都会快速上涨，形成许多新的神经细胞，无数次的细胞分裂使得DNA损伤事件显著上升，因此细胞需要有确保受损DNA快速修复的途径，预防有可能会引起medulloblastoma等异常现象的异常细胞积累。St. Jude医院Peter McKinnon 博士说，Brca2基因如同一个监督机制，激发对受损DNA进行修复。

敲除神经系统正处于发育过程的小鼠的Brca2，细胞修复DNA损伤的能力，导致出现大面积凋亡，小脑体积缩小，脑畸形，特定神经细胞的运动被破坏。如果同时敲除p53（引发凋亡的基因）双拷贝阻断细胞凋亡，脑体积发育正常，但大多数小鼠发展出medulloblastoma。

此次研究过程，研究人员对Fanconi贫血症有突破性发现。Fanconi贫血症是由Brca2突变引起的，儿童患者肿患肿瘤和脑体积小型化的风险上升。St. Jude研究小组发现缺乏Brca2的小鼠有与人类Fanconi贫血症患者相似的神经缺陷。特别是。Brca2缺失导致DNA修复缺陷，祖先细胞突变累积。这些导致异常细胞凋亡引起的脑体积小型化。

研究人员还发现第二重要基因ATM，通过引发已停止分裂但含有DNA损伤的细胞凋亡，保护正处于发育过程的神经系统。ATM防止这些名为granule precursors的异常细胞，在正在发育的小脑中聚集。

St. Jude小组通过条件基因失活技术证明，Brca2在处于发育过程的小鼠神经系统中的作用。这种技术能够选择性地将神经系统中的基因敲除，而其它组织的同一基因不受影响。之前的研究显示如果将Brca2全部敲除，小鼠胚胎不能发育。研究小组观察这种神经系统特异敲除Brca2基因，对胚胎和出生后发育的影响。这项发现有助于解释处于发育过程的小脑的快速分裂的细胞是怎样鉴别、修复染色体复制和分离时引发的DNA错误的。

Pierre-Olivier Frappart博士说，这项研究为弄清DNA修复相关基因的相互作用以及这些基因在预防疾病中的作用迈出重要一步。如果特定组织确实特定基因的小鼠模型变为现实，有助于进一步确定在神经系统发育过程中，不同DNA修复途径之间的关系。（生物通 小粥）