резюме: Дослідники створили атлас, де детально описано ранній генетичний розвиток мозку з 6 по 13 тиждень внутрішньоутробного розвитку. Ця нова робота дає комплексне уявлення про регуляцію генів у різних областях мозку, виходячи за рамки попередніх досліджень, які зосереджувалися в основному на корі головного мозку.
Очікується, що атлас допоможе зрозуміти помилки розвитку, які призводять до пухлин мозку у дітей, і допоможе розробити цільове лікування. Крім того, дослідження є частиною ширшого проекту «Атлас клітин розвитку людини», метою якого є відображення генетичного розвитку різних органів.
Ключові факти:
- Розширене картування мозку: Атлас містить детальну карту активації генів і розвитку клітин у мозку на ранніх ембріональних стадіях.
- Потенційні клінічні застосування: Ідеї в цьому атласі використовуються для вивчення та розуміння походження педіатричного раку мозку, що може призвести до нових стратегій лікування.
- Спільні дослідницькі зусилля: Це дослідження є частиною більших зусиль, які фінансуються відомими установами, щоб створити всеосяжні клітинні атласи багатьох органів, покращуючи наше розуміння розвитку людини та хвороб.
джерело: Каролінський інститут
У статті, опублікованій в природиДослідники з Каролінського інституту представляють атлас раннього розвитку мозку.
Атлас можна використовувати, серед іншого, щоб дізнатися, що пішло не так у розвитку пухлин головного мозку у дітей, а також знайти нові методи лікування.
Міжнародна дослідницька група під керівництвом Каролінського інституту склала карту раннього генетичного розвитку мозку і тепер може надати атлас внутрішньоутробного розвитку між 6 і 13 тижнями.
«Це перше комплексне дослідження розвитку мозку з акцентом на регуляції генів. Попередні дослідження майже завжди зосереджувались на корі головного мозку». «Наше дослідження — це систематичне картографування всього мозку, щоб можна було порівняти всі регіони». один з одним.”
Коли мозок починає розвиватися в ранньому плоді, він починає нагадувати трубку, причому стінки трубки розвиваються в мозок, а заповнений рідиною центр трубки перетворюється на шлуночки, порожнину мозку.
Між 6 і 13 тижнями вагітності відбувається швидка спеціалізація клітин у стінках труби. Це відбувається через дуже складну ланцюгову реакцію, під час якої виділяються речовини, які стимулюють перші клітини розвиватися певним чином. Потім ці клітини виділяють додаткові сигнали, які контролюють наступний етап розвитку клітини тощо.
Сигнали активують гени, які виробляють білки, які спеціалізуються на різних типах клітин, а також діють як нові сигнали.
«Ми вивчали цей процес, як, у якому порядку та в якому типі клітин активуються гени під час цього процесу формування мозку, — каже він Стін Лінарсон.
Дослідження проводилося за допомогою методу, який може вимірювати активні ділянки на ланцюгах ДНК і РНК, утворених в окремих клітинах. Потім дослідники зібрали пазл і тепер можуть надати карту того, як це працює.
Це дослідження є частиною більшого шведського проекту «Атлас клітин розвитку людини», в рамках якого кілька дослідницьких груп вивчали генетичний розвиток мозку, серця, легенів тощо. Дослідження проекту зараз просуваються вперед, і дослідники використовують карти, щоб знайти відповіді на те, що пішло не так із захворюванням.
«Ми зараз вивчаємо появу раку мозку у дітей, на щастя, це рідкісне захворювання, але серед різноманітних захворювань, які призводять до смерті дітей, воно одне з найпоширеніших.
«Ми вивчаємо пухлини, які виникають під час ембріонального розвитку мозку, і використовуємо атлас, щоб спробувати зрозуміти механізми нормального розвитку, які пішли не так, і як це призводить до утворення та росту пухлини», — каже Стін Лінарсон.
Фінансування: Дослідження фінансувалося Фондом родини Ерлінга-Перссона, Фондом Кнута та Аліси Валленбергів, Шведським фондом стратегічних досліджень та EC Horizon 2020. Стен Леннарссон є науковим консультантом Moleculent, Combigene та Центру передового досвіду з імунотерапії при університеті. Осло. Він і перший автор Камілла Маннін також є акціонерами EEL Transcriptomics AB, яка володіє правами інтелектуальної власності на EEL-FISH.
Про новини генетики та нейророзвитку
автор: Стен Лінарсон
джерело: Каролінський інститут
спілкування: Стен Леннарссон – Каролінський інститут
картина: Зображення надано Neuroscience News
Оригінальний пошук: Відкритий доступ.
“Доступність хроматину під час нейророзвитку людини в першому триместрі«Стен Леннарссон та ін. природи
підсумок
Доступність хроматину під час нейророзвитку людини в першому триместрі
Людський мозок розвивається через суворо регульовану серію подій формування патерну, спричинених експресією фактора транскрипції та змінами в доступності хроматину.
Хоча експресія генів у мозку, що розвивається, була описана з роздільною здатністю однієї клітини, подібні атласи доступності хроматину зосереджені в основному на передньому мозку.
Тут ми описуємо доступність хроматину та пов’язану експресію генів у всьому мозку людини, що розвивається, протягом першого триместру (6–13 тижнів після зачаття).
Ми визначили 135 кластерів і використали багатосторонні вимірювання для кореляції кандидата Співдружність Незалежних Держав– Регуляторні елементи експресії генів. Кількість доступних ділянок збільшувалася з віком і вздовж диференціювання нейронів.
Використовуючи згортову нейронну мережу, ми визначили передбачувані сайти зв’язування функціонального фактора транскрипції в енхансерах, які відрізняють підтипи нейронів.
Ми застосували цю модель до Співдружність Незалежних Держав– Супутні організаційні елементи Isrrb З’ясувати механізм активації в лінії клітин Пуркіньє.
Нарешті, шляхом зв’язування однонуклеотидних поліморфізмів, пов’язаних із захворюванням Співдружність Незалежних Держав– Регуляторні елементи Ми підтвердили передбачувані патогенні механізми при кількох захворюваннях і визначили ГАМКергічні нейрони середнього мозку як найбільш сприйнятливі до мутацій, пов’язаних із великим депресивним розладом.
Наші висновки дають більш детальне уявлення про ключові генетичні регуляторні механізми, що лежать в основі появи типів клітин головного мозку протягом першого триместру, і всебічну довідку для майбутніх досліджень нейророзвитку людини.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
