表观基因组编辑是一种改变基因表达或阅读而不改变其基础DNA编码的方法。

来自马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯大学的研究小组领导了Nature Communications研究，该研究的重点是蛋白质C11orf46。

该研究的通讯作者之一是Atsushi Kamiya博士，他是约翰·霍普金斯大学医学院的精神病学和行为科学副教授。

在人类中，包含C11orf46基因的DNA片段中的突变会导致WAGR综合征，这是一种遗传性疾病，可导致智力残疾并损害身体的许多系统。

研究人员发现，C11orf46指导call体的发育，call体是连接大脑左右两侧的复杂神经纤维束。
 

如果call体形成不正确，则会引起脑发育障碍，例如自闭症，以及WAGR综合征中可能出现的智力障碍类型。

基因沉默

WAGR综合征的另一个名字是11p13号染色体缺失综合征，因为引起它的突变包括11号染色体特定区域的DNA缺失。C11orf46基因位于该区域。

为了研究缺失的C11orf46蛋白的作用，研究人员沉默了其在小鼠中的编码基因。

 

然而，他们没有直接删除基因，而是使用表观基因组编辑工具降低了其表达。

借助该工具，科学家可以改变染色质 包装可信来源 而不是DNA编码本身。

这种改变使细胞的DNA读取器更难以读取蛋白质的DNA代码，结果是细胞产生的蛋白质更少。

研究小组发现，C11orf46蛋白含量较低的小鼠无法在大脑中正确发育call体。脑损伤类似于WAGR综合征中发生的脑损伤。

表观基因组编辑还原轴突捆绑

当研究人员仔细观察时，他们发现产生较少C11orf46蛋白的小鼠在产生另一种名为Semaphorin 6A的蛋白质的基因中具有较高的表达。

Semaphorin 6A 在引导发育中的大脑中神经元轴突的生长方向中起关键作用。

通过进一步的表观基因组编辑，改变了其相关基因SEMA6A的表达，研究人员能够减少小鼠中的信号量蛋白6A并恢复神经元轴突的束缚，使其类似于正常小鼠。

 

这组作者写道：“通过具有C11orf46结合的dCas9-SunTag系统的RNA指导的Sema6a基因启动子编辑标准化了SEMA6A表达，并通过SETDB1阻遏物复合物通过抑制性染色质重塑来挽救经call的不连通性，”作者写道。

研究人员得出的结论是，该研究证明了染色质的精确表观遗传学编辑可以如何改变左右大脑之间连接的早期发育。

“尽管这项工作还很早，但是这些发现表明，我们也许能够开发出未来的基因组编辑疗法，这些疗法可以帮助重塑大脑中的神经连接，并可能防止发生大脑发育障碍。”

神谷淳博士