Utvrđen je novi genetski pokretač autizma i drugih razvojnih poremećaja

Utvrđen je novi genetski pokretač autizma i drugih razvojnih poremećaja

Istraživački istraživački tim koji su činili profesor Takumi Toru sa Sveučilišta Kobe (dodatno viši gostujući znanstvenik u RIKEN-ovom centru za istraživanje dinamike biosustava) i docentica Tamada Kota, oboje s Odjela za fiziologiju na Medicinskom fakultetu, zapravo je otkrio uzročnu genetiku ( Necdin, NDN) kod računalnih miševa s autizmom koji imaju kromosomsku nepravilnost koja se naziva varijanta dvostrukog broja.

Znanstvenici žele osvijetliti molekularni sustav NDN genetike kako bi dodali u smjeru proizvodnje novih terapijskih pristupa za razvojne poremećaje koji se sastoje od autizma.

Rezultati ovih istraživačkih studija objavljeni su u Nature Communications srpnja 1, 2021.

Iako se broj ljudi koji se identificiraju s autizmom (problem područja autizma) zapravo znatno povećava, nekoliko elemenata ovog razvojnog problema još uvijek nije dobro shvaćeno. Njegovi se razlozi dijele ravno na genetske i ekološke elemente. Unutar ovih genetskih elemenata, određene su varijante dvostrukog broja zapravo otkrivene kod autističnih osoba; kao primjer, replikacija kromosoma 15q11-q13. Ti se problemi u području 15q11-q13 dijele ravno na situacije kromosomske replikacije koje su dobivene majkom i očinom. Podrazumijeva se da genetika Ube3a pokreće majčinski dobivenu kromosomsku replikaciju. Međutim, nije poznato koja je genetika važna za očinski dobivenu replikaciju.

Ovaj istraživački istraživački tim ranije je bio uspješan u uspostavljanju verzije replikacije 15q11-q13 za računalni miš (računalni miš od 15q dup). Koristeći ovu inačicu računalnog miša, identificirali su mnoge probleme u očinski dobivenim kromosomskim replikacijskim situacijama, koji se sastoje od navika sličnih autizmu i problema u razvoju dendritičnog leđa. Međutim, znanstvenici nisu uspjeli utvrditi koja je genetika odgovorna za djela slična autizmu, jer ovo područje uključuje nekoliko nekodirajućih čestica RNA i genetiku koja kodira zdrave proteine.

Utvrđen je novi genetski pokretač autizma i drugih razvojnih poremećaja

U 15q duplih računalnih miševa postoji raznolika genetika dok replikacija doseže područje od 6Mb. Prethodno istraživanje pokazalo je da problemi u ponašanju nisu uzrokovani majčinom kromosomskom replikacijom, pa je izostavljeno oko 2Mb. Što se tiče i dalje 4Mb, znanstvenici su u početku razvili novu verziju računalnog miša za replikaciju od 1.5 megabajta i provjerili probleme s akcijama. Iz ishoda nisu uspjeli utvrditi bilo koju vrstu problema s ponašanjem nalik na autizam kod replikacijskih računalnih miševa od 1.5 megabajta. Slijedom toga, znanstvenici su izostavili ovih 1.5 megabajta, ostavljajući im 3 moguća genetička rješenja koja kodiraju proteine.

Dalje, ove su 3 genetike odvojeno predstavljene izravno u koru računalnih miševa pomoću in utero elektroporacije. Znanstvenici su utvrdili povratnu cijenu (razvoj i uklanjanje dendritičnih kralježničkih stupova tijekom dvodnevnog trajanja) in vivo koristeći dvofotonsku mikroskopsku leću i otkrili da se broj kralježničkih stupova znatno povećao kada je predstavljena genetika Ndn (Slika 1A-C). Nadalje, kategorija morfologije ovih kralježničkih stupova pokazala je da je glavnina preuranjena. To otkriva da genetika Ndn kontrolira razvoj i rast dendritičnih kralježničkih stupova tijekom faze razvoja (slika 1D).

Koristeći CRISPR-Cas9, znanstvenici su na kraju eliminirali jedan duplikat Ndn genetike iz verzije računalnog miša 15q dup kako bi proizveli računalne miševe sa stabiliziranim genomskim duplikatom broja za ovu genetiku (15q dupΔNdn računalni miš). Korištenjem ove verzije pokazali su da se problemi uočeni kod računalnih miševa od 15q dup (neuobičajeni povratni preokret i sniženi represivni sinaptički unos) mogu ublažiti (slika 2).

Utvrđen je novi genetski pokretač autizma i drugih razvojnih poremećaja

Na kraju, znanstvenici su provjerili jesu li se ranije uočene navike slične autizmu kod računalnih miševa od 15q dup (sastoje se od pojačane tjeskobe u novom okruženju, smanjene društvenosti i pojačane upornosti) pojavile kod računalnih miševa od 15q dupΔNdn. Otkrili su da je ublažena većina rezultata ispitivanja ponašanja računalnih miševa dupqNdn od 15q, neuobičajene navike povezane s društvenošću i ustrajnošću (slika 3).

Ovo istraživanje pokazalo je da kod računalnih miševa s verzijom duplog autizma, NDN genetika ne igra samo presudnu ulogu u navikama sličnim autizmu, već dodatno utječe na elemente poput nejednakosti uzbude / inhibicije u sinaptičkim karakteristikama i korteksu. Dalje, istraživačka studijska skupina želi razjasniti značajke NDN genetike. Sintetičkom kontrolom ovih značajki ili prepoznavanjem i upravljanjem njihovim nizvodnim elementima, znanstvenici žele prepoznati početni sustav razvojnih poremećaja poput autizma i stvoriti nove terapijske pristupe.