Identifikuar shoferi i ri gjenetik i autizmit dhe çrregullimeve të tjera të zhvillimit

Identifikuar shoferi i ri gjenetik i autizmit dhe çrregullimeve të tjera të zhvillimit

Një ekip studimi hulumtues i përbërë nga Profesori i Universitetit Kobe Takumi Toru (gjithashtu një Shkencëtar i Lartë Vizitor në RIKEN Center for Biosystems Dinamics Research) dhe Asistent Profesor Tamada Kota, të dy të Divizionit të Fiziologjisë në Shkollën e Shkollës së Mjekësisë, ka zbuluar në të vërtetë një gjenetikë shkakësore ( Necdin, NDN) në minj kompjuterikë në versionin e autizmit që kanë parregullsinë kromozomale të quajtur varianti i numrit dublikatë.

Shkencëtarët duan të zbardhin sistemin molekular të gjenetikës NDN në mënyrë që të shtojnë në drejtim të prodhimit të qasjeve të reja të terapisë për çrregullimet e zhvillimit që përbëhen nga autizmi.

Këto rezultate të studimit të hulumtimit u publikuan në Nature Communications në korrik 1, 2021.

Edhe pse numri i njerëzve të identifikuar me autizëm (problem me diapazonin e autizmit) në të vërtetë është rritur në mënyrë të konsiderueshme, disa elementë të këtij problemi zhvillimi ende nuk janë kuptuar mirë. Arsyet e tij janë të ndara në elemente gjenetike dhe elemente ekologjike. Brenda këtyre elementeve gjenetike, variante të caktuara të numrit dublikatë janë zbuluar në të vërtetë tek njerëzit autikë; si shembull, replikimi i kromozomit 15q11-q13. Këto probleme në zonën 15q11-q13 ndahen drejtë në situata të replikimit kromozomal të marra nga nëna dhe të fituara nga babai. Isshtë kuptuar që gjenetika Ube3a drejton replikimin kromozomal të marrë nga nëna. Sidoqoftë, nuk njihet se cila gjenetikë është e rëndësishme për replikimin e marrë nga baballarët.

Ky ekip i studimit kërkimor më parë ishte i suksesshëm në krijimin e një versioni kompjuterik të miut kompjuterik të përsëritjes 15q11-q13 (miu kompjuterik 15q dup). Duke përdorur këtë version të miut kompjuterik, ata identifikuan shumë probleme në situatat e replikimit kromozomal të fituara nga baballarët, të përbërë nga zakone të ngjashme me autizmin dhe probleme në zhvillimin e shpinës dendritike. Sidoqoftë, shkencëtarët nuk ishin në gjendje të përcaktonin se cila gjenetikë është përgjegjëse për veprimet e ngjashme me autizmin, pasi kjo zonë përfshin disa grimca jo-koduese të ARN-së dhe gjenetikën që kodifikojnë proteina të shëndetshme.

Identifikuar shoferi i ri gjenetik i autizmit dhe çrregullimeve të tjera të zhvillimit

Në minj kompjuterë 15q dup, ekziston një larmi gjenetike pasi replikimi arrin në zonën 6Mb. Studimi i mëparshëm i hulumtimit zbuloi se problemet e sjelljes nuk ishin shkaktuar nga replikimi kromozomal i marrë nga nëna, rrjedhimisht rreth 2Mb ishte lënë jashtë. Sa për vazhdimin e të qenit 4Mb, shkencëtarët fillimisht krijuan një version të ri të kompjuterit kompjuterik të kopjimit 1.5 Megabajt dhe kontrolluan problemet e veprimeve. Nga rezultatet, ata nuk ishin në gjendje të përcaktonin asnjë lloj problemi të sjelljes si autizmi në minj kompjuterësh të replikimit 1.5 Megabajt. Si pasojë, shkencëtarët e harruan këtë 1.5 Megabajt, duke i lënë me 3 gjenetikë që kodifikojnë proteina si perspektiva të mundshme.

Tjetra, këto 3 gjenetikë u prezantuan veçmas drejt në lëvore të minjve të kompjuterit me anë të elektroporimit in utero. Shkencëtarët përcaktuan çmimin e kthimit mbrapa (zhvillimi dhe heqja e kolonave kurrizore dendritike për një kohëzgjatje dy-ditore) in vivo duke përdorur një lente mikroskopike me dy fotone dhe zbuluan se numri i kolonave kurrizore u rrit ndjeshëm kur u prezantua gjenetika Ndn (Figura 1A-C). Për më tepër, kategoria morfologjike e këtyre kolonave kurrizore tregoi se pjesa më e madhe ishin të parakohshme. Kjo ekspozon që gjenetika Ndn kontrollon zhvillimin dhe rritjen e kolonave të shtyllës kurrizore dendritike gjatë gjithë fazës së zhvillimit (Figura 1D).

Duke përdorur CRISPR-Cas9, shkencëtarët në fund të fundit eleminuan një dublikatë të gjenetikës Ndn nga versioni i miut kompjuterik 15q dup për të prodhuar minj kompjuteri me një numër të dyfishtë të stabilizuar gjenomik për këtë gjenetikë (miu kompjuterik 15q dupΔNdn). Duke përdorur këtë version, ata treguan se problemet e vërejtura në minjtë e kompjuterit 15q dup (kthimi i rrallë i çmimit dhe hyrja shtypëse sinaptike) mund të lehtësohen (Figura 2).

Identifikuar shoferi i ri gjenetik i autizmit dhe çrregullimeve të tjera të zhvillimit

Së fundmi, shkencëtarët kontrolluan nëse zakonet e mëparshme të ngjashme me autizmin në minj kompjuterash 15q dup (të përbërë nga ankthi i shtuar në një mjedis të ri, shoqëri e ulur dhe qëndrueshmëri e shtuar) shfaqeshin në minj kompjuteri 15q dupΔNdn. Ata zbuluan se shumica e rezultateve të ekzaminimit të sjelljes për minjtë kompjuterikë 15q dupΔNdn, zakonet e pazakonta të lidhura me shoqërinë dhe qëndrueshmërinë u lehtësuan (Figura 3).

Ky studim hulumtues zbuloi se në minjtë kompjuterikë të versionit autizëm 15q dup, gjenetika NDN nuk luan vetëm një funksion vendimtar në zakonet e ngjashme me autizmin, megjithatë ndikon gjithashtu në elemente të tilla si pabarazia e ngacmimit / frenimit në karakteristikat sinaptike dhe lëvore. Tjetra, grupi i studimit kërkimor dëshiron të bëjë të qartë tiparet e gjenetikës NDN. Duke kontrolluar në mënyrë sintetike këto karakteristika ose duke njohur dhe menaxhuar elementet e tyre në rrjedhën e poshtme, shkencëtarët duan të njohin sistemin fillestar të çrregullimeve të zhvillimit si autizmi dhe të krijojnë qasje të reja terapie.