Konstatēts jauns autisma un citu attīstības traucējumu ģenētiskais virzītājspēks

Konstatēts jauns autisma un citu attīstības traucējumu ģenētiskais virzītājspēks

Pētījuma grupa, kuras sastāvā ir Kobes universitātes profesors Takumi Toru (papildus RIKEN Biosistēmu dinamikas pētījumu centra vecākais vieszinātnieks) un docente Tamada Kota, abas no Medicīnas augstskolas Fizioloģijas nodaļas, faktiski ir atklājusi cēloņsakarību ģenētiku ( Necdin, NDN) autisma versijas datorpelēs, kurām ir hromosomu pārkāpums, ko sauc par dublikātu variantu.

Zinātnieki vēlas izgaismot NDN ģenētikas molekulāro sistēmu, lai pievienotu jaunu terapijas pieeju attīstības traucējumu radīšanas virzienā attīstības traucējumiem, kas sastāv no autisma.

Šie pētījumu rezultāti tika publicēti XNUMX Nature Communications jūlijā 1, 2021.

Lai arī to cilvēku skaits, kas identificēti ar autismu (autisma diapazona problēma), ir ievērojami pieaudzis, vairāki šīs attīstības problēmas elementi joprojām nav labi izprasti. Tās iemesli ir sadalīti tieši ģenētiskajos un ekoloģiskajos elementos. Šajos ģenētiskajos elementos autistiem patiešām ir atklāti noteikti skaitļu dublikātu varianti; piemēram, hromosomas 15q11-q13 replikācija. Šīs problēmas 15q11-q13 zonā tiek sadalītas tieši maternāli iegūtās un tēvā iegūtās hromosomu replikācijas situācijās. Tiek saprasts, ka Ube3a ģenētika virza maternāli iegūto hromosomu replikāciju. Tomēr netiek atzīts, kura ģenētika ir svarīga tēva iegūtajai replikācijai.

Šī pētījuma pētījumu grupa agrāk veiksmīgi izveidoja 15q11-q13 replikācijas datorpeles versiju (15q dup datorpele). Izmantojot šo datora peles versiju, viņi identificēja daudzas problēmas paternāli iegūtās hromosomu replikācijas situācijās, kas sastāv no autismam līdzīgiem ieradumiem, un problēmas dendrīta muguras attīstībā. Tomēr zinātnieki nespēja noteikt, kura ģenētika ir atbildīga par autismam līdzīgām darbībām, jo ​​šajā jomā ietilpst vairākas nekodējošas RNS daļiņas un ģenētika, kas kodē veselīgus proteīnus.

Konstatēts jauns autisma un citu attīstības traucējumu ģenētiskais virzītājspēks

15q dup datorpelēs ir dažādas ģenētikas, jo replikācija sasniedz 6Mb zonu. Iepriekšējais pētījums atklāja, ka uzvedības problēmas neizraisīja maternāli iegūta hromosomu replikācija, līdz ar to tika izlaista aptuveni 2 MB. Runājot par joprojām 4Mb, zinātnieki sākotnēji izstrādāja jaunu 1.5 megabaitu replikācijas datorpeles versiju un pārbaudīja darbības problēmas. No rezultātiem viņi nespēja noteikt jebkura veida autismam līdzīgas uzvedības problēmas 1.5 megabaitu replikācijas datorpelēs. Līdz ar to zinātnieki izlaida šo 1.5 megabaitu, atstājot viņiem iespējamas 3 olbaltumvielu kodējošas ģenētikas iespējas.

Pēc tam šīs 3 ģenētika tika atsevišķi prezentēta tieši datorpeles garozā, izmantojot in utero elektroporāciju. Zinātnieki noteica cenas atpakaļgaitu (dendrītu mugurkaula kolonnu izstrāde un noņemšana divu dienu laikā) in vivo, izmantojot divu fotonu mikroskopisko lēcu, un atklāja, ka mugurkaula kolonnu skaits ievērojami palielinājās, kad tika prezentēta Ndn ģenētika (1.A-C. Attēls). Turklāt šo mugurkaula morfoloģijas kategorija parādīja, ka lielākā daļa bija priekšlaicīga. Tas atklāj, ka Ndn ģenētika kontrolē dendrītu mugurkaula kolonnu attīstību un augšanu visā attīstības fāzē (1.D attēls).

Izmantojot CRISPR-Cas9, zinātnieki galu galā izslēdza vienu Ndn ģenētikas dublikātu no 15q dup datorpeles versijas, lai ražotu datorpeles ar stabilizētu šīs ģenētikas genoma dublikāta numuru (15q dupΔNdn datorpele). Izmantojot šo versiju, viņi parādīja, ka problēmas, kas novērotas 15q dup datorpelēs (retāk vērojama cena atpakaļ un pazemināta represīvā sinaptiskā ievade), var mazināt (2. attēls).

Konstatēts jauns autisma un citu attīstības traucējumu ģenētiskais virzītājspēks

Visbeidzot, zinātnieki pārbaudīja, vai agrāk novērotie autismam līdzīgie ieradumi 15q dup datorpelēs (kas sastāvēja no pastiprinātas trauksmes jaunā vidē, pazeminātas sabiedriskuma un pastiprinātas perseverācijas) parādījās 15q dupΔNdn datorpelēs. Viņi atklāja, ka tika atvieglota lielākā daļa 15q dupΔNdn datoru peles uzvedības pārbaudes rezultātu, retāk sastopami ieradumi, kas saistīti ar sabiedriskumu un neatlaidību (3. attēls).

Šajā pētījumā tika atklāts, ka 15q dup autisma versijas datorpelēs NDN ģenētikai nav tikai būtiska funkcija autismam līdzīgos ieradumos, tomēr tā papildus ietekmē tādus elementus kā ierosmes / inhibīcijas nevienlīdzība sinaptiskajās īpašībās un garozā. Pēc tam pētījuma pētījumu grupa vēlas precizēt NDN ģenētikas iezīmes. Sintētiski kontrolējot šīs pazīmes vai atpazīstot un pārvaldot to pakārtotos elementus, zinātnieki vēlas atpazīt attīstības traucējumu, piemēram, autisma, sākuma sistēmu un radīt jaunas terapijas pieejas.