Identificato un nuovo driver genetico dell'autismo e di altri disturbi dello sviluppo

Identificato un nuovo driver genetico dell'autismo e di altri disturbi dello sviluppo

Un gruppo di studio di ricerca composto dal professor Takumi Toru dell'Università di Kobe (inoltre un Senior Visiting Scientist presso il RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research) e dall'assistente professore Tamada Kota, entrambi della divisione di fisiologia della Graduate School of Medicine, ha effettivamente rivelato una genetica causale ( Necdin, NDN) nei topi per computer versione autistica che hanno l'irregolarità cromosomica chiamata variante del numero duplicato.

Gli scienziati vogliono illuminare il sistema molecolare della genetica NDN per aggiungere nella direzione della produzione di nuovi approcci terapeutici per i disturbi dello sviluppo costituiti dall'autismo.

Questi risultati dello studio di ricerca sono stati pubblicati in Nature Communications luglio 1, 2021.

Anche se il numero di persone identificate con l'autismo (problema di gamma autistica) è in realtà notevolmente aumentato, molti elementi di questo problema di sviluppo non sono ancora ben compresi. Le sue ragioni sono divise proprio in elementi genetici ed elementi ecologici. All'interno di questi elementi genetici, alcune varianti numeriche duplicate sono state effettivamente scoperte nelle persone autistiche; ad esempio, la replicazione del cromosoma 15q11-q13. Questi problemi nell'area 15q11-q13 sono suddivisi in situazioni di replicazione cromosomica ottenute dalla madre e ottenute dal padre. È noto che la genetica Ube3a guida la replicazione cromosomica ottenuta dalla madre. Tuttavia, non è riconosciuto quale genetica sia importante per la replicazione ottenuta paternamente.

Questo gruppo di studio di ricerca in precedenza era riuscito a stabilire una versione per mouse del computer della replica 15q11-q13 (mouse per computer 15q dup). Usando questa versione del mouse per computer, hanno identificato molti problemi nelle situazioni di replicazione cromosomica ottenute dal padre, consistenti in abitudini simili all'autismo e problemi nello sviluppo della schiena dendritica. Tuttavia, gli scienziati non sono stati in grado di determinare quale genetica è responsabile di azioni simili all'autismo poiché quest'area include diverse particelle di RNA non codificanti e genetica che codificano proteine ​​sane.

Identificato un nuovo driver genetico dell'autismo e di altri disturbi dello sviluppo

Nei mouse per computer 15q dup, esiste una varietà di fattori genetici poiché la replicazione raggiunge l'area di 6 Mb. Precedenti studi di ricerca hanno rivelato che i problemi comportamentali non sono stati causati dalla replicazione cromosomica ottenuta dalla madre, di conseguenza sono stati omessi circa 2 Mb. Per quanto riguarda il mantenimento di 4 Mb, gli scienziati hanno inizialmente sviluppato una nuova versione di replica del mouse da 1.5 Megabyte e hanno verificato i problemi di funzionamento. Dai risultati, non sono stati in grado di determinare alcun tipo di problema comportamentale simile all'autismo in mouse per computer replicati da 1.5 Megabyte. Di conseguenza, gli scienziati hanno omesso questi 1.5 Megabyte, lasciandoli con 3 genetiche codificanti proteine ​​come prospettive fattibili.

Successivamente, queste 3 genetiche sono state presentate separatamente nella corteccia dei topi del computer mediante elettroporazione in utero. Gli scienziati hanno determinato il backturn over price (sviluppo e rimozione delle colonne spinali dendritiche per una durata di due giorni) in vivo utilizzando una lente microscopica a due fotoni e hanno scoperto che il numero di colonne spinali è sostanzialmente aumentato quando è stata presentata la genetica Ndn (Figura 1A-C). Inoltre, la categoria morfologica di queste colonne spinali ha mostrato che la massa era prematura. Ciò espone che la genetica Ndn controlla lo sviluppo e la crescita delle colonne spinali dendritiche durante la fase di sviluppo (Figura 1D).

Utilizzando CRISPR-Cas9, gli scienziati hanno infine eliminato l'unico duplicato della genetica Ndn dalla versione del mouse per computer 15q dup per produrre topi per computer con un numero di duplicato genomico stabilizzato per questa genetica (15q dupΔNdn mouse per computer). Utilizzando questa versione, hanno dimostrato che i problemi osservati nei mouse per computer 15q dup (prezzo di ritorno non comune e input sinaptico repressivo ridotto) possono essere alleviati (Figura 2).

Identificato un nuovo driver genetico dell'autismo e di altri disturbi dello sviluppo

Infine, gli scienziati hanno verificato se le abitudini simili all'autismo precedentemente osservate nei topi per computer 15q dup (consistenti in maggiore ansia in un nuovo ambiente, ridotta socievolezza e maggiore perseveranza) sono apparse nei topi per computer 15q dupΔNdn. Hanno rivelato che la maggior parte dei risultati dell'esame del comportamento per i mouse per computer 15q dupΔNdn, le abitudini non comuni legate alla socievolezza e alla perseveranza sono state alleviate (Figura 3).

Questo studio di ricerca ha rivelato che nei topi per computer versione autismo 15q dup, la genetica NDN non solo svolge una funzione cruciale nelle abitudini simili all'autismo, ma influisce anche su elementi come la disuguaglianza di eccitazione/inibizione nelle caratteristiche sinaptiche e nella corteccia. Successivamente, il gruppo di studio di ricerca vuole chiarire le caratteristiche della genetica NDN. Controllando sinteticamente queste caratteristiche o riconoscendo e gestendo i loro elementi a valle, gli scienziati vogliono riconoscere il sistema iniziale di disturbi dello sviluppo come l'autismo e creare nuovi approcci terapeutici.