Byl identifikován nový genetický ovladač autismu a dalších vývojových poruch

Byl identifikován nový genetický ovladač autismu a dalších vývojových poruch

Tým výzkumných studií složený z profesora Takumi Toru z Kobe University (navíc vedoucího hostujícího vědce v RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research) a docentky Tamady Koty, oba z divize fyziologie na Graduate School of Medicine, odhalil kauzální genetiku ( Necdin, NDN) u počítačových myší s autismem, které mají chromozomální nepravidelnost zvanou varianta duplicitního čísla.

Vědci chtějí oživit molekulární systém genetiky NDN, aby se přidal ve směru výroby nových terapeutických přístupů pro vývojové poruchy spočívající v autismu.

Tyto výsledky výzkumné studie byly zveřejněny v Nature Communications července na 1, 2021.

I když se počet osob identifikovaných s autismem (problém s autismem range) ve skutečnosti značně zvyšuje, některé prvky tohoto vývojového problému stále nejsou dobře pochopeny. Jeho důvody se dělí přímo na genetické prvky a ekologické prvky. V těchto genetických prvcích byly u autistů skutečně objeveny určité duplicitní varianty čísel; jako příklad replikace chromozomu 15q11-q13. Tyto problémy v oblasti 15q11-q13 jsou rozděleny přímo do situací matek a otců získaných chromozomálních replikací. Je zřejmé, že genetika Ube3a řídí mateřsky získanou chromozomální replikaci. Není však známo, která genetika je důležitá pro otcovsky získanou replikaci.

Tento výzkumný studijní tým byl dříve úspěšný při zavádění verze počítačové replikace 15q11-q13 (počítačová myš 15q dup). Pomocí této verze počítačové myši identifikovali mnoho problémů v otcovsky získaných situacích chromozomální replikace, skládajících se z návyků podobných autismu a problémů s vývojem dendritických zádů. Vědci však nebyli schopni určit, která genetika je zodpovědná za akce podobné autismu, protože tato oblast zahrnuje několik nekódujících RNA částic a genetiku, která kóduje zdravé proteiny.

Byl identifikován nový genetický ovladač autismu a dalších vývojových poruch

U 15q dup počítačových myší existuje celá řada genetiky, protože replikace dosahuje oblasti 6Mb. Předchozí výzkumná studie odhalila, že problémy s chováním nebyly způsobeny mateřsky získanou replikací chromozomů, a proto byly vynechány přibližně 2 MB. Pokud jde o pokračující 4 MB, vědci původně vyvinuli novou verzi počítačové myši s replikací 1.5 megabajtů a zkontrolovali problémy s akcemi. Z výsledků nebyli schopni určit žádný typ problémů s chováním podobným autismu u počítačových myší s replikací 1.5 megabajtů. V důsledku toho vědci vynechali těchto 1.5 megabajtů a ponechali jim jako možnou vyhlídku 3 genetiku kódující bílkoviny.

Dále byly tyto 3 genetiky odděleně prezentovány přímo do kůry počítačových myší pomocí elektroporace in utero. Vědci určili cenu zpětného obratu (vývoj a odstranění dendritických páteřů po dobu dvou dnů) in vivo s využitím dvoufotonové mikroskopické čočky a odhalili, že počet páteřů se podstatně zvýšil, když byla představena genetika Ndn (Obrázek 1A-C). Kromě toho morfologická kategorie těchto páteří ukázala, že většina byla předčasná. To odhaluje, že genetika Ndn řídí vývoj a růst dendritických páteří během vývojové fáze (obrázek 1D).

Pomocí CRISPR-Cas9 vědci nakonec odstranili jeden duplikát genetiky Ndn z verze počítačové myši 15q dup, aby se pro tuto genetiku (15q dupΔNdn počítačová myš) vytvořily počítačové myši se stabilizovaným genomickým duplikátem. Pomocí této verze ukázali, že problémy pozorované u 15q dup počítačových myší (neobvyklá zpětná cena a snížený represivní synaptický vstup) lze zmírnit (obrázek 2).

Byl identifikován nový genetický ovladač autismu a dalších vývojových poruch

Nakonec vědci zkontrolovali, zda se dříve pozorované zvyky podobné autismu u 15q dup počítačových myší (skládající se ze zvýšené úzkosti v novém prostředí, snížené sociability a zvýšené perseverace) objevily u 15q dupΔNdn počítačových myší. Odhalili, že většina výsledků vyšetření chování u 15q dupΔNdn počítačových myší, neobvyklé návyky spojené se sociabilitou a vytrvalostí byly zmírněny (obrázek 3).

Tato výzkumná studie odhalila, že u počítačových myší s 15q dup autismem nehraje genetika NDN pouze klíčovou funkci v návycích podobných autismu, ale navíc ovlivňuje prvky, jako je nerovnost excitace / inhibice v synaptických charakteristikách a kůře. Dále chce výzkumná studijní skupina objasnit vlastnosti genetiky NDN. Vědci chtějí syntetickým ovládáním těchto funkcí nebo rozpoznáváním a správou jejich následných prvků rozpoznat počáteční systém vývojových poruch, jako je autismus, a vytvořit nové terapeutické přístupy.