基因突变与“无知”小鼠的学习缺陷联系起来

　　

          

德克萨斯大学西南分校的研究人员在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表的一项新研究报告称，编码神经元钾通道的基因Kcnc3的单个突变导致小鼠学习障碍。这种新突变降低了海马体(大脑中对学习和记忆至关重要的区域)神经元的活动，并强调了钾通道的新作用。

“学习和记忆在基因层面上是非常复杂的。对影响学习和记忆的基因进行公正的搜索以前还没有在老鼠身上成功过，”Joseph Takahashi博士说，他是德克萨斯大学西南分校神经科学教授和主席，也是霍华德·休斯医学研究所的研究员。

Kcnc3突变的发现是Takahashi博士及其同事在小鼠中进行大规模突变筛选的非凡努力的结果。利用一种名为ENU的强效诱变剂，研究人员在小鼠基因组中诱导随机突变。然后对ENU处理过的小鼠的后代进行筛选，寻找可以映射到特定基因的神经和行为特征，以确定因果突变。这种不带偏见的基因发现方法被称为正向遗传学。

Takahashi博士和他的团队从诱变筛选中分离出了一只具有空间学习缺陷的突变小鼠，他们将其命名为Clueless。在恐惧条件反射试验中，突变体表现出较低的冻结(小鼠的一种自然恐惧反应)以及长期和短期记忆的缺陷。Clueless小鼠的缺陷与Kcnc3基因的突变有关，该基因编码一种特殊类型钾通道的亚基，称为电压门控钾通道。

这是第一项将Kcnc3与学习联系起来的研究。完整的Kcnc3敲除小鼠模型显示只有轻微的步态问题，而没有学习和记忆缺陷，这可能是由于发育补偿或其他电压门控钾通道亚基的功能冗余。未来的研究将有助于回答其中一些突出的问题。

这些发现强调了将正向遗传学应用于基因发现的力量，并可能为学习和记忆以及其他疾病领域的治疗带来新的潜在靶点。