ТПС: Международен екип от учени е идентифицирал стотици гени, които са жизненоважни за ранното развитие на мозъка
Международен екип от учени е разпознал стотици гени, които са жизненоважни за ранното развиване на мозъка, споделя израелската новинарска организация ТПС.
Откритието хвърля нова светлина върху биологичните основи на разстройства, свързани с мозъка, в това число аутизма, и разказва до момента непознато генетично положение, което нарушава развиването на мозъка, оповестиха от Еврейския университет в Йерусалим.
Проучването употребява огромна CRISPR технология за генно редактиране, с цел да дефинира систематично кои гени са нужни, до момента в който ембрионалните стволови кафези се трансформират в мозъчни кафези.
Проучването е ръководено от проф. Сагив Шифман от Института по науки за живота, който учи живите организми и процеси, към Еврейския университет, в съдействие с проф. Бинац Ялчин от френския Национален институт по опазване на здравето и медицински проучвания (НИЗМИ), и сплотява учени от Израел, Франция и Япония. Целта им е да отговорят на фундаментален въпрос в невронауката: кои гени са нужни за построяването на здрав мозък и какво се случва, когато този развой се наруши?
Чрез така наречен CRISPR нокаут скрининг (систематично изключване на гени в целия геном, с цел да се открие кои са жизненоважни за дадени функционалности - бел. ред.) на целия геном учените поетапно изключват близо 20 000 гена в ембрионални стволови кафези, до момента в който те се специализират в съответни типове нервни кафези. Така учените наблюдават кои гени са безусловно нужни за естественото развиване на невроните. В резултат са разпознати 331 основни гена, без които не може да се реализира обикновено формиране на нервни кафези, като доста от тях до момента не са били свързвани с мозъчното развиване.
Макар резултатите да засягат необятен набор от положения, при които се получават разстройства в мозъчното усещане, изключително мощно изпъкват изводите, свързани с аутизма. Данните демонстрират, че не всички невроразвойни разстройства пораждат по еднакъв генетичен механизъм и че моментът, в който се демонстрира генетичното нарушаване по време на развиването на мозъка, е решаващо.
Според проучването гените, които са сериозно значими за главното оцеляване на клетките, по-често се свързват с изцяло закъснение в развиването. За разлика от тях, гените, които са основни в тъкмо избрани стадии от образуването на нервните кафези, демонстрират по-силна връзка с аутизма. Това оказва помощ да се изясни за какво аутизмът постоянно има друга клинична картина от други невроразвойни разстройства, даже когато признаците отчасти се припокриват.
Базата данни включва както към този момент известни, по този начин и изцяло нови гени, свързани с аутизма. Около 100 от 331-те разпознати гена към този момент са били асоциирани с невроразвойни нарушавания, само че по-голямата част съставляват нови евентуални обекти за бъдещи проучвания, което доста уголемява полето за научно търсене.
Освен това изследването разказва и ново невроразвойно заболяване, обвързвано с разновидности в гена PEDS1. Този ген е нужен за синтеза на плазмалогени - профилирани липиди в клетъчните мембрани, които са изключително изобилни в миелина - изолиращия пласт към нервните нишки. В CRISPR разбора PEDS1 се откроява като сериозен за развиването на нервните кафези, като неналичието му води до понижен размер на мозъка.
Генетичен разбор на две несвързани фамилии открива редки разновидности в PEDS1 при деца с тежко закъснение в развиването и извънредно дребен мозък. Допълнителни опити удостоверяват, че деактивирането на този ген нарушава естественото развиване на мозъка, в това число образуването и миграцията на невроните, което дава ясно пояснение за следените клинични признаци.
Изследването дава и скъпа информация за моделите на заместничество. Установено е, че гени, които контролират презаписването в РНК и хроматина, по-често са свързани с наследствени болести, при които е задоволителна разновидност в едно копие на гена. За разлика от тях, метаболитни гени като PEDS1 по-често водят до рецесивни болести, които имат разновидности и в двете копия. Това може да помогне на клиницистите по-добре да приоритизират гени при интерпретацията на генетични проби.
За да бъдат резултатите оптимално потребни, екипът е основал отворена онлайн база данни с цялостните резултати от CRISPR скрининга. Инициативата се управлява от докторантката Алана Амелан, а съгласно проф. Шифман задачата е данните да служат на цялата научна общественост.
В вероятност новата " карта на генетичната нужда " ще служи като платформа за бъдещи открития. Следващата стъпка, по думите на Шифман, е задълбочено проучване на механизмите на съответни гени, свързани с аутизма, разликите сред половете в диагностиката и биологичните аргументи за огромното клинично многообразие на това разстройство.
(Тази информация се популяризира по съглашение сред Българска телеграфна агенция и ТПС)
Откритието хвърля нова светлина върху биологичните основи на разстройства, свързани с мозъка, в това число аутизма, и разказва до момента непознато генетично положение, което нарушава развиването на мозъка, оповестиха от Еврейския университет в Йерусалим.
Проучването употребява огромна CRISPR технология за генно редактиране, с цел да дефинира систематично кои гени са нужни, до момента в който ембрионалните стволови кафези се трансформират в мозъчни кафези.
Проучването е ръководено от проф. Сагив Шифман от Института по науки за живота, който учи живите организми и процеси, към Еврейския университет, в съдействие с проф. Бинац Ялчин от френския Национален институт по опазване на здравето и медицински проучвания (НИЗМИ), и сплотява учени от Израел, Франция и Япония. Целта им е да отговорят на фундаментален въпрос в невронауката: кои гени са нужни за построяването на здрав мозък и какво се случва, когато този развой се наруши?
Чрез така наречен CRISPR нокаут скрининг (систематично изключване на гени в целия геном, с цел да се открие кои са жизненоважни за дадени функционалности - бел. ред.) на целия геном учените поетапно изключват близо 20 000 гена в ембрионални стволови кафези, до момента в който те се специализират в съответни типове нервни кафези. Така учените наблюдават кои гени са безусловно нужни за естественото развиване на невроните. В резултат са разпознати 331 основни гена, без които не може да се реализира обикновено формиране на нервни кафези, като доста от тях до момента не са били свързвани с мозъчното развиване.
Макар резултатите да засягат необятен набор от положения, при които се получават разстройства в мозъчното усещане, изключително мощно изпъкват изводите, свързани с аутизма. Данните демонстрират, че не всички невроразвойни разстройства пораждат по еднакъв генетичен механизъм и че моментът, в който се демонстрира генетичното нарушаване по време на развиването на мозъка, е решаващо.
Според проучването гените, които са сериозно значими за главното оцеляване на клетките, по-често се свързват с изцяло закъснение в развиването. За разлика от тях, гените, които са основни в тъкмо избрани стадии от образуването на нервните кафези, демонстрират по-силна връзка с аутизма. Това оказва помощ да се изясни за какво аутизмът постоянно има друга клинична картина от други невроразвойни разстройства, даже когато признаците отчасти се припокриват.
Базата данни включва както към този момент известни, по този начин и изцяло нови гени, свързани с аутизма. Около 100 от 331-те разпознати гена към този момент са били асоциирани с невроразвойни нарушавания, само че по-голямата част съставляват нови евентуални обекти за бъдещи проучвания, което доста уголемява полето за научно търсене.
Освен това изследването разказва и ново невроразвойно заболяване, обвързвано с разновидности в гена PEDS1. Този ген е нужен за синтеза на плазмалогени - профилирани липиди в клетъчните мембрани, които са изключително изобилни в миелина - изолиращия пласт към нервните нишки. В CRISPR разбора PEDS1 се откроява като сериозен за развиването на нервните кафези, като неналичието му води до понижен размер на мозъка.
Генетичен разбор на две несвързани фамилии открива редки разновидности в PEDS1 при деца с тежко закъснение в развиването и извънредно дребен мозък. Допълнителни опити удостоверяват, че деактивирането на този ген нарушава естественото развиване на мозъка, в това число образуването и миграцията на невроните, което дава ясно пояснение за следените клинични признаци.
Изследването дава и скъпа информация за моделите на заместничество. Установено е, че гени, които контролират презаписването в РНК и хроматина, по-често са свързани с наследствени болести, при които е задоволителна разновидност в едно копие на гена. За разлика от тях, метаболитни гени като PEDS1 по-често водят до рецесивни болести, които имат разновидности и в двете копия. Това може да помогне на клиницистите по-добре да приоритизират гени при интерпретацията на генетични проби.
За да бъдат резултатите оптимално потребни, екипът е основал отворена онлайн база данни с цялостните резултати от CRISPR скрининга. Инициативата се управлява от докторантката Алана Амелан, а съгласно проф. Шифман задачата е данните да служат на цялата научна общественост.
В вероятност новата " карта на генетичната нужда " ще служи като платформа за бъдещи открития. Следващата стъпка, по думите на Шифман, е задълбочено проучване на механизмите на съответни гени, свързани с аутизма, разликите сред половете в диагностиката и биологичните аргументи за огромното клинично многообразие на това разстройство.
(Тази информация се популяризира по съглашение сред Българска телеграфна агенция и ТПС)
Източник: bta.bg
КОМЕНТАРИ