Pemicu genetik baru autisme dan gangguan perkembangan lainnya diidentifikasi

Pemicu genetik baru autisme dan gangguan perkembangan lainnya diidentifikasi

Sebuah tim studi penelitian yang terdiri dari Profesor Takumi Toru dari Kobe University (selain itu seorang Ilmuwan Tamu Senior di RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research) dan Asisten Profesor Tamada Kota, keduanya dari Divisi Fisiologi di Sekolah Pascasarjana Kedokteran, sebenarnya telah mengungkapkan genetika kausal ( Necdin, NDN) pada tikus komputer versi autisme yang memiliki kelainan kromosom disebut varian nomor duplikat.

Para ilmuwan ingin mencerahkan sistem molekuler genetika NDN untuk menambah arah produksi pendekatan terapi baru untuk gangguan perkembangan yang terdiri dari autisme.

Hasil studi penelitian ini dirilis pada tahun Alam Komunikasi Juli 1, 2021.

Meskipun jumlah orang yang diidentifikasi dengan autisme (masalah jangkauan autisme) sebenarnya telah meningkat pesat, beberapa elemen dari masalah perkembangan ini masih belum dipahami dengan baik. Alasannya dibagi menjadi elemen genetik dan elemen ekologis. Dalam elemen genetik ini, varian nomor duplikat tertentu sebenarnya telah ditemukan pada orang autis; sebagai contoh, replikasi kromosom 15q11-q13. Masalah-masalah di area 15q11-q13 ini dibagi menjadi situasi replikasi kromosom yang diperoleh dari ibu dan dari ayah. Dipahami bahwa genetika Ube3a mendorong replikasi kromosom yang diperoleh secara maternal. Namun, tidak diketahui genetika mana yang penting untuk replikasi yang diperoleh dari ayah.

Tim peneliti penelitian ini sebelumnya berhasil membuat mouse komputer versi replikasi 15q11-q13 (15q dup mouse komputer). Menggunakan versi mouse komputer ini, mereka mengidentifikasi banyak masalah dalam situasi replikasi kromosom yang diperoleh dari ayah, yang terdiri dari kebiasaan seperti autisme, dan masalah dalam perkembangan punggung dendritik. Namun, para ilmuwan tidak dapat menentukan genetika mana yang bertanggung jawab untuk tindakan seperti autisme karena area ini mencakup beberapa partikel RNA non-coding dan genetika yang mengkode protein sehat.

Pemicu genetik baru autisme dan gangguan perkembangan lainnya diidentifikasi

Pada tikus komputer 15q dup, ada berbagai genetika saat replikasi mencapai area 6Mb. Studi penelitian sebelumnya mengungkapkan bahwa masalah perilaku tidak disebabkan oleh replikasi kromosom yang diperoleh secara maternal, akibatnya sekitar 2Mb dihilangkan. Adapun untuk terus menjadi 4Mb, para ilmuwan awalnya mengembangkan versi baru 1.5 Megabytes replikasi mouse komputer dan memeriksa masalah tindakan. Dari hasil, mereka tidak dapat menentukan jenis masalah perilaku seperti autisme pada tikus komputer replikasi 1.5 Megabyte. Akibatnya, para ilmuwan menghilangkan 1.5 Megabyte ini, meninggalkan mereka dengan 3 genetika penyandi protein sebagai prospek yang layak.

Selanjutnya, 3 genetika ini disajikan secara terpisah langsung ke korteks tikus komputer melalui elektroporasi in utero. Para ilmuwan menentukan harga pengembalian (pengembangan dan pengangkatan tulang belakang dendritik selama dua hari) in vivo menggunakan lensa mikroskopis dua foton dan menemukan bahwa jumlah tulang belakang meningkat secara substansial ketika genetika Ndn disajikan (Gambar 1A-C). Selanjutnya, kategori morfologi kolom tulang belakang ini menunjukkan bahwa sebagian besar adalah prematur. Ini memperlihatkan bahwa genetika Ndn mengontrol perkembangan dan pertumbuhan kolom tulang belakang dendritik sepanjang fase perkembangan (Gambar 1D).

Menggunakan CRISPR-Cas9, para ilmuwan akhirnya menghilangkan satu duplikat genetika Ndn dari versi mouse komputer 15q dup untuk menghasilkan mouse komputer dengan nomor duplikat genom yang stabil untuk genetika ini (15q dupΔNdn mouse komputer). Dengan menggunakan versi ini, mereka menunjukkan bahwa masalah yang diamati pada tikus komputer 15q dup (harga balik yang tidak biasa dan input sinaptik represif yang lebih rendah) dapat dikurangi (Gambar 2).

Pemicu genetik baru autisme dan gangguan perkembangan lainnya diidentifikasi

Terakhir, para ilmuwan memeriksa apakah kebiasaan mirip autisme yang diamati sebelumnya pada tikus komputer 15q dup (terdiri dari peningkatan kecemasan dalam pengaturan baru, penurunan kemampuan bersosialisasi, dan peningkatan ketekunan) muncul pada tikus komputer 15q dupΔNdn. Mereka mengungkapkan bahwa sebagian besar hasil pemeriksaan perilaku untuk tikus komputer 15q dupΔNdn, kebiasaan tidak umum yang terkait dengan keramahan dan ketekunan berkurang (Gambar 3).

Studi penelitian ini mengungkapkan bahwa pada tikus komputer versi autisme 15q dup, genetika NDN tidak hanya memainkan fungsi penting dalam kebiasaan seperti autisme, tetapi juga mempengaruhi elemen-elemen seperti ketidaksetaraan eksitasi/hambatan dalam karakteristik sinaptik dan korteks. Selanjutnya, kelompok penelitian ingin memperjelas fitur genetika NDN. Dengan mengontrol fitur-fitur ini secara sintetis atau mengenali dan mengelola elemen hilirnya, para ilmuwan ingin mengenali sistem awal gangguan perkembangan seperti autisme, dan menciptakan pendekatan terapi baru.