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



Какие вирусы привлекают комаров

Согласно новому исследованию, вирусы Зика и лихорадки денге делают запах зараженных мышей и людей более привлекательным для комаров, что приводит к увеличению распространения болезни. Вирусы Денге и Зика изменяют микробиом как у людей, так и у мышей, привлекая комаров и распространяясь на новых хозяев. Вирусы Зика и лихорадки денге изменяют запах мышей и людей, которых…

Структурные изменения мозга при медитации

Исследователи не обнаружили существенных различий в структуре мозга между группой, участвовавшей в курсе «Снижение стресса на основе осознанности», и контрольной группой. Новое исследование не находит признаков структурных изменений мозга при краткосрочной тренировке осознанности. Опыт и мозг Новые данные, полученные в середине двадцатого века, показали, что мозг может быть «пластичным» и что опыт может вызывать изменения…

Чудо-лекарство может обеспечить защиту от депрессии

Новое исследование, проведенное Оксфордским университетом, показало, что у пациентов, принимающих статины, снижается негативная эмоциональная предвзятость. Статины были связаны с уменьшением негативных эмоциональных предубеждений Депрессия, которой страдают 17,3 миллиона взрослых американцев, является одним из самых распространенных психических расстройств в стране. Мрачное или депрессивное настроение, которое длится две недели и более, считается большой депрессией. Депрессия отличается от…

От чего зависит рост определенного варианта рака

По мнению исследователей, полученные данные указывают на острую необходимость более раннего эндоскопического скрининга. Возникновение рака пищевода Рак пищевода — это тип рака, который развивается в пищеводе, который представляет собой длинную полую трубку, соединяющую горло с желудком. Ваш пищевод помогает транспортировать пищу, которую вы едите, в желудок, где она будет перевариваться. Рак пищевода обычно начинается в…

Стресс может стать причиной бесплодия

Новое исследование показало, что стресс может быть связан с проблемами фертильности у женщин. Воздействие звука крика связано с меньшим количеством яиц в эксперименте на самках крыс. Примерно 1 из 8 пар или около 6,7 миллиона американцев имеют проблемы из-за бесплодия. Существует множество возможных причин бесплодия. Однако новое исследование предполагает, что стресс может быть одним из…