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8月17日，《科学》期刊发表了一项题为“Fragile X mental retardation 1 gene enhances the translation of large autism-related proteins”的研究，揭示了脆性X综合征（一种罕见遗传病）的遗传因素，并指出该缺陷基因与自闭症等疾病密切相关。

来自美国卡内基科学研究所的Ethan Greenblatt和Allan Spradling完成了这项研究。他们重点研究了Fmr1基因（脆性X智力低下1基因），该基因突变会影响大脑和生殖系统，导致最常见的遗传性自闭症、脆性X综合征以及卵巢早衰。

我们的遗传信息存储在DNA分子中，后者紧密绑定于细胞核中，类似于一份“指令清单”。在蛋白表达过程中，RNA充当“信使”，将特定的DNA代码从细胞核带至细胞质中蛋白质制造的地方。在多数情况下，从DNA到RNA的转录和从RNA到蛋白质的翻译快速连续发生。然而，在神经元和卵细胞等高度专门化的细胞中，RNA的产生和储存至关重要。

先前研究表明，Fmr1可防止储存的RNA分子过度产生新蛋白质，但多数研究针对脑细胞，结果分析复杂。在这项新研究中，Greenblatt和Spradling选择了更简单的模型——果蝇卵细胞。他们意外发现，缺乏Fmr1的卵细胞初期正常，但随时间推移，缺陷卵细胞比正常细胞更快失去功能，这类似于人类卵巢衰竭综合征。更重要的是，当受精时，这些缺乏Fmr1的卵细胞会产生带有严重神经系统缺陷的后代，如脆性X综合征。

上图展示了一个胚胎中枢神经系统因缺乏Fmr1基因而出现发育缺陷的病例，左侧为正常的腹神经索。（图片来源：Ethan Greenblatt和Allan Spradling）

进一步分析发现，Fmr1突变的卵细胞所表达的蛋白质数量大大减少。许多蛋白质完全缺失与自闭症相关。受影响的蛋白质有一个共同点——它们构建了人体中一些最大的蛋白质。即便是正常卵细胞，包括受Fmr1影响的大蛋白在内，同样不能高效表达。

“我们认为，Fmr1是一种辅助因子，可促进重要大蛋白的表达，而这些蛋白质对卵细胞或神经元而言难以制造。缺乏Fmr1，卵细胞就没有足够的特定大蛋白，从而过早衰退。由于Fmr1在大脑中也至关重要，某些与自闭症相关的大蛋白缺失可解释脆性X综合征患者的自闭症样症状。”Greenblatt解释道。

下一步，他们将继续研究大蛋白表达问题与衰老或其他疾病的关联，例如阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化（ALS）。

参考资料：

1）Autism linked to egg cells' difficulty creating large proteins