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Impact des grandes deletions d'ADN sur la santé

De grosses suppressions dans l'ADN peuvent provoquer des problèmes de santé graves à cause de la disruption des gènes.

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Table des matières

Des grosses délétions dans l'ADN peuvent vraiment affecter la santé de manière significative et sont liées à des maladies rares et communes. Parfois, une délétion peut enlever tout ou une partie d'un gène responsable d'une maladie spécifique, menant à ce qu'on appelle une maladie monogénique. Par exemple, quand certains gènes sont supprimés, ça peut entraîner des niveaux d'Insuline très élevés chez les nouveau-nés, causant de graves hypoglycémies.

Dans d'autres cas, quand la délétion touche plusieurs gènes, ça peut mener à une maladie syndromique, où plusieurs symptômes apparaissent à cause de l'effet sur divers gènes. Les symptômes spécifiques dépendent des gènes touchés. Parfois, une délétion peut impacter un gène crucial pour une condition particulière, tandis que dans d'autres cas, le lien entre la délétion et les symptômes peut rester flou.

Cet article parle du rôle des grosses délétions dans certaines maladies, en se concentrant particulièrement sur l'hyperinsulinisme congénital, une condition caractérisée par une production excessive d'insuline.

Le Rôle des Délétions Génétiques

Quand des morceaux d'ADN sont supprimés, ça peut vraiment affecter le corps. Par exemple, si un gène clé responsable de la régulation de l'insuline est supprimé, ça peut mener à une production excessive d'insuline et à de faibles niveaux de sucre dans le sang chez les nouveau-nés. Certaines délétions génétiques sont liées à des troubles qui se manifestent par plusieurs symptômes, ce qui complique le diagnostic et le traitement.

Dans certains cas connus, des délétions spécifiques ont été trouvées qui perturbent des gènes critiques, entraînant différents problèmes de santé. En revanche, il y a aussi des cas où le mécanisme exact par lequel la délétion cause des problèmes de santé n'est pas complètement compris.

Résultats Récents sur l'Hyperinsulinisme Congénital

Dans une étude récente, les chercheurs ont voulu chercher des grosses délétions chez un groupe d'enfants atteints d'hyperinsulinisme congénital qui n'avaient pas été résolus par des tests génétiques habituels. Ils ont trouvé plusieurs personnes ayant des délétions qui se chevauchent dans une partie spécifique du chromosome 20. Chez certains de ces enfants, les délétions incluaient un gène connu sous le nom de FOXA2, qui est crucial pour la production d'insuline.

Les chercheurs ont aussi découvert que ces délétions n'étaient pas courantes dans la population générale, ce qui suggère qu'elles jouent un rôle significatif dans la cause de la maladie. Dans certains cas, les délétions semblaient provenir des parents, indiquant que ça pourrait être un problème hérité, tandis que dans d'autres, les délétions se produisaient spontanément.

La Méthodologie de l'Étude

Pour mener leurs recherches, les scientifiques ont étudié un grand groupe de personnes qui avaient été référées pour des tests génétiques en raison de niveaux élevés d'insuline. Ils ont collecté des données cliniques et des informations génétiques, en s'assurant que le consentement était obtenu des parents ou des tuteurs. Les chercheurs cherchaient spécifiquement des grosses délétions dans l'ADN des individus.

Ils ont exclu d'autres causes connues d'hyperinsulinisme congénital en vérifiant les variations dans plusieurs gènes clés. Cela impliquait d'utiliser des techniques de séquençage avancées pour détecter toute délétion qui pourrait ne pas avoir été identifiée dans les tests précédents.

Une fois qu'une délétion a été trouvée chez un individu, les chercheurs ont travaillé pour reproduire les résultats dans d'autres groupes afin de s'assurer que leurs résultats étaient précis. Ils ont confirmé les résultats par différentes méthodes de test et vérifié les échantillons parentaux pour comprendre les patterns d'hérédité.

Analyse des Données Génétique

Les scientifiques ont examiné les données de séquençage plus en détail pour voir s'il y avait des variantes génétiques cachées qui pourraient contribuer à la condition. Ils ont spécifiquement cherché des variantes non-synonymes, qui peuvent changer la façon dont les gènes fonctionnent. Ils ont aussi étudié les données d'expression génique pour comprendre comment les délétions pourraient affecter l'activité des gènes.

À travers diverses analyses, ils ont confirmé que des gènes spécifiques étaient exprimés dans le pancréas et pouvaient impacter la production d'insuline. Ils ont aussi étudié l'accessibilité de la chromatine, qui se réfère à la facilité avec laquelle un gène peut être accessible pour l'expression. Comprendre comment les délétions influencent la Régulation des gènes est essentiel pour déterminer la cause précise de l'hyperinsulinisme congénital.

Résultats Clés

L'étude a permis d'identifier des délétions importantes touchant une région spécifique du chromosome 20, incluant le gène FOXA2. La perte de ce gène et de ses éléments régulateurs a montré qu'elle perturbe la production d'insuline dans le pancréas.

Fait intéressant, même quand le gène FOXA2 n'était pas complètement supprimé chez certains individus, les régions régulatrices environnantes qui aident à contrôler son expression étaient affectées. Cela a encore mis en avant l'importance des régions non-codantes dans la régulation de la fonction des gènes et de la santé globale.

Tous les individus de l'étude ont été diagnostiqués avec de l'hyperinsulinisme congénital à un jeune âge, et les symptômes variaient. Certains avaient besoin de traitement, tandis que d'autres ont montré des améliorations ou une récupération sans intervention. Cette variabilité peut être liée à la nature spécifique des délétions et leur impact sur la fonction des gènes.

Comprendre le Mécanisme

Les chercheurs examinent maintenant comment ces délétions pourraient mener à des problèmes de santé. Une possibilité est que quand des gènes clés sont perdus, l'équilibre de la production d'insuline est perturbé, entraînant des niveaux d'insuline élevés dans le sang. Ce problème peut être aggravé si d'autres gènes connexes sont aussi affectés.

De plus, l'étude met en lumière le rôle des régions régulatrices dans le contrôle de l'expression des gènes. Normalement, ces éléments régulateurs aident à gérer quand et combien un gène est exprimé. En perturbant ces régions, les délétions peuvent avoir un impact significatif sur la fonction des gènes.

Implications pour les Recherches Futures

Les résultats de cette étude soulignent la nécessité de continuer à explorer les grandes variantes structurelles dans la génétique. Comprendre comment différentes délétions affectent la fonction des gènes peut aider à diagnostiquer des conditions et à développer des traitements ciblés.

Les chercheurs sont maintenant encouragés à inclure des régions comme le chromosome 20p11.2 dans leurs panneaux de dépistage génétique pour l'hyperinsulinisme congénital. Cette approche pourrait mener à des diagnostics plus précoces et à une meilleure gestion pour les individus affectés.

En outre, cela souligne l'importance d'étudier non seulement les régions codantes des gènes, mais aussi les régions non-codantes environnantes qui jouent des rôles régulateurs cruciaux. Les futures recherches devraient viser à lier plus clairement des altérations génétiques spécifiques aux phénotypes de maladie.

Conclusion

En résumé, les grosses délétions dans l'ADN peuvent entraîner des problèmes de santé significatifs en perturbant la fonction et la régulation des gènes. L'identification de délétions sur le chromosome 20p11.2 associées à l'hyperinsulinisme congénital fournit des aperçus précieux sur les mécanismes génétiques de cette condition.

Comprendre le rôle des délétions dans la régulation des gènes peut ouvrir la voie à de meilleures approches diagnostiques et à des thérapies pour les individus touchés par l'hyperinsulinisme congénital et d'autres troubles similaires. La recherche continue dans ce domaine reste cruciale pour dévoiler les relations complexes entre les variations génétiques et les résultats de santé.

Source originale

Titre: Chromosome 20p11.2 deletions cause congenital hyperinsulinism via the likely disruption of FOXA2

Résumé: Persistent congenital hyperinsulinism (HI) is a rare genetically heterogeneous condition characterised by dysregulated insulin secretion leading to life-threatening hypoglycaemia. For up to 50% of affected individuals screening of the known HI genes does not identify a disease-causing variant. Large deletions have previously been used to identify novel regulatory regions causing HI. Here, we used genome sequencing to search for novel large (>1Mb) deletions in 180 probands with HI of unknown cause and replicated our findings in a large cohort of 883 genetically unsolved individuals with HI using off-target copy number variant calling from targeted gene panels. We identified overlapping heterozygous deletions in five individuals (range 3-8 Mb) spanning chromosome 20p11.2. The pancreatic beta-cell transcription factor gene, FOXA2, a known cause of HI was deleted in two of the five individuals. In the remaining three, we found a minimal deleted region of 2.4 Mb adjacent to FOXA2 that encompasses multiple non-coding regulatory elements that are in conformational contact with FOXA2. Our data suggests that the deletions in these three patients may cause disease through the dysregulation of FOXA2 expression. These findings provide new insights into the regulation of FOXA2 in the beta-cell and confirm an aetiological role for chromosome 20p deletions in syndromic HI.

Auteurs: Sarah E Flanagan, T. W. Laver, M. N. Wakeling, R. C. Caswell, B. Bunce, D. Yau, J. A. Houghton, J. J. Hopkins, M. N. Weedon, V. Saraff, M. Kershaw, E. Honey, N. Murphy, D. Giri, S. Nath, A. T. Saredo, I. Banerjee, K. Hussain, N. D. Owens

Dernière mise à jour: 2023-08-21 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.08.16.23294161

Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.08.16.23294161.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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