NIH研究人员确定了贫血症的遗传原因

遗传性球形细胞增多症(HS)是遗传性球形红细胞增多症(HS)最常见的类型之一，它是由基因屏障绝缘体的缺陷引起的，这种DNA元素使基因的开关保持在“开启”位置。由国家人类基因组研究所(NHGRI)，美国国立卫生研究院(NIH)和耶鲁大学医学院的研究人员领导的研究小组在2010年11月22日的早期在线问题上报告了他们的研究结果。，临床研究杂志，标志着人类疾病第一次被认为是由基因组中这个知之甚少的元素缺陷引起的。

HS影响了2000名北欧血统中的1人，其特征是疲劳，贫血，脾脏肿大，有时还有黄疸。在这项研究中，研究人员研究了锚蛋白-1(ANK1)基因的非编码区域中的特定突变，该基因是HS中最常突变的基因，并试图确定该突变是否是导致患者锚蛋白缺陷的原因。这种疾病。

“我们的研究提供了对屏障绝缘体结构和功能以及该机制在人类疾病中的特殊作用的新颖理解，”资深作者David Bodine博士说，他是NHGRI高级研究员兼遗传与分子生物学分会主任。“屏障绝缘体尚不清楚，但我们所学的是基因调控的基础。”

屏障绝缘子是位于基因组编码区外的DNA片段及其相关结合蛋白。与基因不同，它们不编码人类蛋白质或携带遗传性状，但是在开启和关闭基因中起作用的DNA元件的补充之中。屏障绝缘体创造了一个屏障，帮助保持基因在适当的细胞类型中“开启”。

人们包含大量细胞类型，它们的结构和功能各不相同。个体内的所有细胞核都含有相同的基因组，其中一些可能也可能不会被也用DNA代码编写的调控元件打开。其中包括增强剂，消音器和屏障绝缘体等等。在红细胞的早期阶段(完全发育的红细胞不含有细胞核)开启或表达的基因与形成皮肤或肌肉细胞的基因不同。

ANK1产生红细胞膜稳定性所必需的蛋白质。在与ANK1启动子相邻的DNA中检测到引起HS的屏障绝缘体缺陷，ANK1启动子即控制RNA产生的序列中的基因之前的区域。屏障绝缘子中的突变导致ANK1的沉默和细胞中锚蛋白的缺乏。红细胞中的锚蛋白缺乏导致它们变成球形，而不是环形，并且它们的细胞膜在通过分支出来的微小血管的途中丧失模塑和弯曲的能力，从而将氧气带到整个身体的组织中。

研究小组使用各种方法证明这种屏障绝缘体引起这种疾病，包括研究显示突变锚蛋白启动子上屏障相关蛋白的丧失，以及使用转基因小鼠证明屏障区可以独立于该ANK1本身。

“许多研究已经发现基因组中与特定疾病相关的非编码区域，但这些序列在疾病中的作用尚未得到证实，”该研究的主要作者，耶鲁大学儿科和遗传学教授Patrick Gallagher说。Bodine补充道，“我相信我们的研究是许多研究中的第一项，这些研究表明，屏障绝缘子元素的突变导致许多遗传性和后天性疾病，包括癌症。”

除NHGRI外，该研究还得到了国家糖尿病，消化和肾脏疾病研究所以及国家心肺血液研究所的支持。

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