Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Master regulator gen, lenge knyttet til autisme lidelser, kan stimulere andre gener involvert i tidlig hjerneutvikling

Anonim

Kjemiske modifikasjoner på DNA-emballasje - kjent som epigenetiske endringer - kan aktivere eller undertrykke gener involvert i autismespektrumforstyrrelser (ASD) og tidlig hjerneutvikling, ifølge en ny studie som skal publiseres i tidsskriftet Nature on Dec. 18.

annonse


Biokjemikere fra NYU Langone Medical Center fant at disse epigenetiske endringene i mus og laboratorieeksperimenter fjerner blokkeringsmekanismen av et proteinkompleks som er langt kjent for gen-undertrykkelse, og overfører komplekset til en genaktiverende rolle i stedet.

Forskere sier at deres funn representerer den første forbindelsen mellom denne rollen reversering og tilstedeværelsen av et viktig protein hvis kodende gen - autismens følsomhet kandidatgen 2 eller AUTS2 - har lenge vært bundet til ASDer. De sier også at studien gir en ny teori om hvordan ASDer utvikler seg gjennom utbredt unraveling av tradisjonelle hjerneveier.

Spesifikt viste forskerne at AUTS2 konverterer polycomb-repressiv kompleks 1 (PRC1) - en av en gruppe proteiner involvert i transkripsjonsregulering under utvikling - til en genaktiverende rolle, der det forhindrer en kjemisk modifikasjonsendring i histon H2A, en hoved DNA-emballasje protein i alle celler med en kjernen.

Ifølge seniorstudieforsker Danny Reinberg, PhD, professor ved NYU School of Medicine og en Howard Hughes Medical Institute-etterforsker, viser lagets siste funn "sterke bevis for at hvis ASDer kan knyttes til utbredt forstyrrelse av gennett fra flere genetiske lesjoner, da finner man potensielle terapier som hviler på forskning i å reparere disse nettverksavbruddene. "

Blant studieens andre viktige funn fant forskerne at det å forstyrre funksjonen til AUTS2 i mus, førte til atferd som var sammenlignbare med de neurologisk forsinkede autistiske atferdene som ble observert hos mennesker. Forskere har allerede anslått at nesten halvparten av alle personer med AUTS2-mutasjoner har blitt diagnostisert med noen form for syndromet.

Ytterligere eksperimenter fant at AUTS2 proteiner var dominerende i cortex-regionen i musens hjerne - den delen av hjernen som involverte minne, oppmerksomhet og læring - og var mer tilstede i de første ukene av livet enn etter at musene nå voksenalderen.

For ytterligere å bekrefte sine funn på rollen som AUTS2 i kontroll av syndromet, forstyrret forskere genetisk AUTS2-uttrykk i mus og målte atferds- og motorreflekseffekter. Mus med forstyrret AUTS2 var sakte å reagere, tok to ganger så lang tid å rette seg etter å ha blitt plassert på ryggen, og gjorde færre enn halvparten så mange samtaler etter at deres mødre ble tatt bort, enn mus hvis AUTS2-produksjon ikke var svekket. De fleste AUTS2-mangelfulle mus var også betydelig kortere og hadde lavere fødselsvekt enn mus som produserte AUTS2.

Reinberg, som tidligere forskning i 2012 bidro til å skille mellom ulike polycomb-repressive komplekser, sier også at de nye funnene peker på AUTS2 som en "master regulator" som styrer et nøkkel transkripsjonsprogram under tidlig hjerneutvikling.

Forskere begynte den siste studien etter å ha uventet registrert noen AUTS2 proteininteraksjon med PRC1 mens de forsøkte å bedre definere alle PRC1-kompleksene.

Reinbergs team planlegger videre studier av AUTS2 og dets aktiviteter i andre deler av hjernen for å avdekke andre mulige koblinger til ASD eller andre nevrologiske forhold, som ADHD og skizofreni.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av NYU Langone Medical Center . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Panagiotis Ntziachristos, Aristotelis Tsirigos, G. Grant Welstead, Thomas Trimarchi, Sofia Bakogianni, Luyao Xu, Evangelia Loizou, Linda Holmfeldt, Alexandros Strikoudis, Bryan King, Jasper Mullenders, Jared Becksfort, Jelena Nedjic, Elisabeth Paietta, Martin S. Tallman, Jacob M. Rowe, Giovanni Tonon, Takashi Satoh, Laurens Kruidenier, Rab Prinjha, Shizuo Akira, Pieter Van Vlierberghe, Adolfo A. Ferrando, Rudolf Jaenisch, Charles G. Mullighan, Iannis Aifantis. Kontrasterende roller av histon 3 lysin 27 demetylaser i akutt lymfoblastisk leukemi . Nature, 2014; 514 (7523): 513 DOI: 10, 1038 / nature13605