6 декабря 2012

Регуляция специфических нейронных генов человека – означает развитие человеческого интеллекта

Регуляция специфических нейронных генов человека – означает развитие человеческого интеллекта

Новое
исследование, опубликованное в открытом доступе в журнале «Биология
PLOS» идентифицировало сотни малых областей генома, которые уникально
регулируются в человеческих нейронах. Эти регуляторные различия отличают
нас от других приматов, включая обычных и человекообразных обезьян, и
поскольку нейроны являются ядром наших уникальных познавательных
способностей, эти особенности могут, в конечном счете, содержать ключ к
нашему интеллектуальному мастерству. А также они могут контролировать
нашу потенциальную уязвимость к широкому диапазону «специфических
человеческих» заболеваний, начиная от аутизма и заканчивая болезнью
Альцгеймера.

Исследование, характеристикой которого было
отделение в геноме человеческих нейронов от их нечеловеческих копий,
было задачей, до последнего времени требующей значительных усилий. Геном
приматов включает миллиарды пар оснований (основных строительных
звеньев ДНК), и одно только сравнение между человеческими геномами и
геномами шимпанзе показывает до 40 миллионов различий. Большинство из
них, как полагают, просто отражают случайное «генетическое отклонение» в
процессе эволюции. Таким образом, сложной задачей было идентифицировать
малый набор изменений, которые имели функционально важные последствия,
поскольку они могли бы помочь объяснить геномную основу появления
функций нейронов, специфичных для человека.

Ключ к данному
исследованию, возглавляемому доктором Шэхрэмом Акбэриэном из
Университета Массачусетса и медицинского факультета Маунт Синай, не
должен был сосредоточиться на «письмах» взятых из кода ДНК. Скорее он
должен был сфокусироваться на том, что можно было бы назвать его
«шрифтом» или «отпечатком» — ДНК нитями генома в белковой оболочке для
создания волокон хроматина. А тот путь, которым они обволакиваются, или
«хроматиновое состояние», в свою очередь отражает регулирующее состояние
данной области генома (например, то включен ли данный ген или
выключен). Это — область, которую биологи называют «эпигенетикой» —
исследованием «эпигенома».

Доктор Акбэриэн и коллеги намеревались
выделять малые отрывки хроматиновых волокон из лобной коры головного
мозга — области мозга, вовлеченной в сложные познавательные действия.
Они были в состоянии проанализировать эти отрезки на наличие химических
сигналов (метилирование гистона), которые определяют регуляторное
состояние (вклвыкл) хроматина. Результаты их анализа идентифицировали
сотни областей по всему геному, который показал явно отличную структуру
хроматина в нейронах людей, как детей, так и взрослых, по сравнению с
шимпанзе и макаками.

Этот найденный клад из коротких областей
генома, теперь обеспечивает исследователей интересным примером чего-то
нового, включенным в развитие мозга человека. Хотя некоторые из областей
остались неизмененными со времени развития приматов, некоторые
изменились сравнительно недавно, имея последовательности ДНК, которые
уникальны для людей и наших близких исчезнувших форм, неандертальцев и
денизованцев. Исследование также раскрыло примеры, когда несколько из
этих регулирующих ДНК областей физически взаимодействуют друг с другом в
клеточном ядре, несмотря на то, что они отделены сотнями тысяч пар
оснований на линейном геноме. Этот феномен «перекручивающегося
хроматина», вовлечен в контролирование экспрессии соседних генов,
включая несколько из них с критической ролью в развитии мозга человека.

Исследование,
вышедшее из лабораторий, базирующихся в Соединенных Штатах, Швейцарии и
России, привлекает дальнейшее внимание к роли эпигенетики и эпигенома в
нашей биологии и нашем развитии. Потому доктор Акбэриэн отмечает, что
много чего о человеческой биологии и заболеваниях не может быть выведено
простым упорядочением генома. Картирование эпигенома нейронов и других
клеток поможет нам лучше понять внутреннюю работу нашего головного
мозга, и то откуда мы пришли.


Источник:
medicalnewstoday.com



Каковы симптомы шистосомоза?

Заражение червями, известное как шистосомоз, может затрагивать различные части тела. В связи с этим симптомы шистосомоза включают такие варианты, как проблемы с желудочно-кишечным трактом, мочевыделительной системой и легкими, и жар. Многие симптомы бывают вызваны скорее собственной иммунной реакцией организма на червей, а не непосредственным воздействием последних на организм. Выделяют две основные группы симптомов шистосомоза, которые…

Что такое вестибулярная мигрень?

Вестибулярная мигрень – это головная боль, которая сопровождается головокружением, проблемами с равновесием и тошнотой. Люди любого возраста могут страдать от вестибулярной мигрени, хотя чаще всего она наблюдается у взрослых женщин, у которых в анамнезе присутствуют эпизоды вертиго. В большинстве случаев чувство вертиго появляется примерно за 30-60 минут до наступления головной боли и может сохраняться в…

Почечная колика у мужчин

Почечная колика — это неожиданная вспышка боли в пояснице и происходит из-за того, что мышцы мочевого канала сокращаются и отток мочи изменяется. Существует много причин возникновения почечных колик, чаще всего это мочекаменное заболевание, но может быть врождённая аномалия, нарушение работы почек, сжатие мочеточника и многое другое. Основные симптомы Как правило, приступ начинается неожиданно и проявляется…

Что такое аутоиммунные антитела?

Аутоиммунные антитела – это группа белков иммунной системы, которые могут вредить организму человека, поскольку атакуют его ткани и органы и вызывают его деградацию. Иногда их присутствие может служить признаком того, что в организме возникают проблемы, так как они могут быть предвестниками болезни. Такие антитела также известны как аутоантитела. Сбои в работе иммунной системы Иногда в…

Что такое некротический панкреатит?

Некротический панкреатит – это заболевание поджелудочной железы, которое иногда развивается как осложнение острого панкреатита. Поджелудочная железа – это железа пищеварительной системы. К развитию острого панкреатита, при котором происходит воспаление поджелудочной железы, может приводить алкоголизм или наличие желчных камней. В некоторых случаях, воспаление бывает настолько сильным, что может начинаться процесс отмирания тканей в самой поджелудочной железе…