برای اولین بار، دانشمندان مستقیماً پیوند بین حذف در دو ژن (fam57ba و doc2a) در گورخرماهی و برخی از ویژگی‌های مغز و بدن مانند تشنج، بیش‌فعالی، اندازه بزرگ سر و افزایش چربی را ثبت کرده‌اند. هر دو ژن در منطقۀ ۱۶p11.2 ژنوم قرار دارد که با چندين نوع اختلال مغزی و جسمی در انسان مرتبط است، از جمله اختلال طیف اوتیسم، تاخیر رشد، تشنج و چاقی.
برای اولین بار، دانشمندان موسسۀ وایت‌هد (Whitehead) یک پیوند مستقیم بین حذف در دو ژن fam57ba و doc2a در گورخرماهی و برخی از ویژگی های مغزی و جسمی، مانند تشنج، بیش‌فعالی، اندازۀ بزرگ سر و چاقی، را به صورت مستند درآورده‌اند.
هیزل سایو (Hazel Sive)؛ عضو هیئت علمی وایت‌هد توضیح می‌دهد:
پیدا کردن ارتباطات مولکولی بین یک فنوتيپ مغزی و يك فنوتيپ جسمی، در حقیقت نمونه‌ای از تغییر پارادايم است. این به ما اجازه می‌دهد تا در مورد کنترل مشترک این دو جنبۀ فنوتیپ فکر کنیم که بسیار جالب است و می‌تواند در بهبود درمان‌های این فنوتیپ‌ها موثر باشد.
هر دو ژن در منطقۀ ۱۶p11.2 کروموزوم انسانی ۱۶ قرار دارند. حدود ۱ میلیون در سال ۲۰۰۰ و یا ۴ میلیون نفر در سراسر جهان، در این منطقه حذف‌شدگی دارند، و این حذف شدن با علائم متعدد مغزی و جسمی همراه است، كه شامل اختلالات طیف اوتیسم، تاخیر در رشد، ناتوانی‌های فكری، تشنج‌ها و چاقی است.
دانشمندان دچار مشکل آزاردهنده‌ای در ارتباط دادن بین ویژگی‌های خاص و حذف در این منطقه شده‌اند زیرا این مسئله شامل حداقل ۲۵ ژن است و به این دلیل که نقشه‌ی ارتباطی منفرد يك ژن به فنوتیپ وجود ندارد. در عوض، به نظر میرسد ژن‌های متعدد یک شبکۀ تعاملی ایجاد کنند که ویژگی های مختلفی را تولید می‌کنند.
جاسمين مك كامون (Jasmine McCammon)، محقق پُست‌دكترا در آزمایشگاه سایو، برای حل چنین پازل پیچیده‌ای، نام گورخرماهی رابه عنوان یک “لوله آزمایشی زنده” به ثبت رساند.
گروه سایو از گورخرماهی برای مطالعۀ ارتباطات ژنتیکی/فنوتیپی مرتبط با اختلالات انسانی استفاده كردند. ژنوم گورخرماهی مانند ژنوم انسان دارای دو نسخه از هر ژن است و دانشمندان می‌توانند عملکرد ژن‌های متعدد را برای تولید فنوتیپ‌هايی که یادآور علائم انسانی هستند، حذف کنند.
نتایج اولیۀ مطالعات مك كامون با گورخرماهی نشان می‌دهد که دو ژن در منطقه ۱۶p11.2 می‌توانند کلیدی برای توسعۀ مغزی باشد: fam57ba و doc2a.
fam57b کدکنندۀ سرامید است که یک نوع لیپید ایجاد می‌کند. در سوی دیگر، doc2a تنظیم ترشح سكرتين را رمزگذاری می‌کند.
مقالۀ مرتبط: زنبوران ضداجتماعی با بیماران اوتیسمی تشابه ژنتیکی دارند
مك كامون با حذف یک نسخه از fam57ba و doc2a به صورت جداگانه تحقیق کرد؛ اثر حداقل بود. با این حال، همزمان حذف یک نسخه از هر دو ژن، نشان‌دهندۀ همکاری قابل توجه بین آن‌ها بود. در مقایسه با گروه كنترل، ماهی تنها با یک نسخه از هر ژن فعاليت بیش از حد، افزایش میل به تشنج، افزایش اندازه بدن و سر و محتوای چربی را نشان مي‌دهد.
هنگامی که هر دو نسخه از fam57ba به تنهایی حذف می‌شوند، ماهی‌ها بسیار بزرگتر و دارای محتوای چربی بالاتری هستند. تمام نتایج مطالعه در ژورنال Human Molecular Genetics منتشر شده است.
اگر چه در مطالعات وی از گورخرماهی استفاده شده و از کار بالينی فاصله دارد، مك كامون از تعداد افراد دارای این حذف‌شدگی در اين مطالعه شناسایی شدند، شگفت‌زده شد.
وی افزود:
هنگامی که با والدین برخی از کودکان مبتلا به اختلالات نمو دستگاه عصبی صحبت کردم، تعجب می‌کردم که چقدر ارتباط مغز و بدن که ما توصیف می‌نمودیم برایشان آشنا بود. آن‌ها می‌گفتند که بله، فرزندشان مبتلا به اوتیسم است، اما مثلا دارای ضعف عضلاني زياد بوده و یا مشکل گوارشی دارد و این مسئله نسبت به ساير مسائل مربوط به رفتار، مشكل‌سازتر است. اين برای من وقتی با افرادی که در واقع این تجربه را به صورت واقعي داشتند صحبت كردم آشكار شد كه تجربه‌هايشان مخالف اطلاعات آماری ژورنال‌هاست.
مکانیسم های زیربنایی این اتصال مغز و بدن هنوز کاملا درک نشده‌اند. یکی از ژن‌های شناسایی شده، fam57ba، برخی از نکات جالب توجه در مورد این که چگونه متابولیسم و عملکرد مغز ممکن است در هم تنیده باشد، در اختيارما قرار داده است؛ زیرا این ژن، آنزیمی تولید می کند که نقش مهمی در تولید چربی داشته و باور بر اين است که یک تنظیم‌کنندۀ متابولیک می‌باشد.
نوع چربی، سرامید، همچنین دارای نقش کارکردی در مسیرهای مختلف علامت‌دهی است و بر عملکرد سیناپسی تأثیر می‌گذارد. اگر چه نقش اوليه و اصلی آن در سیناپس نیست، بلکه ايجاد ساختار در غشای سلولی است.
برای گروه سایو، دو ژن شناخته‌شده تنها يك آغاز محسوب می‌شود.
مک‌کامون در پایان خاطرنشان می‌کند:
اطلاعات ما نشان می‌دهد که ممکن است ژن‌های متابولیک در اختلالات عصبی انسان نقش داشته باشند. این یک زمینۀ تازه است که ما بسیار علاقه‌مند به پيش‌روی در اين مسير هستيم.
