强大的microexons采取中心舞台在大脑的塑造
复杂的脑部疾病,如自闭症或精神分裂症,仍然困惑科学家因为他们导致谎言隐藏在大脑发育的早期事件,仍知之甚少。这是关于改变由于本研究由多伦多大学的教授布兰考,Sabine Cordes人开发了一个强大的模型,让研究人员更好地理解许多背后的生理障碍。
布兰考,Cordes联手创建一个缺乏nSR100基因的小鼠模型(也称为SRRM4),这对大脑发育是很重要的。他们发现突变小鼠的大脑有许多缺陷,包括错误的神经元和大脑连接形成。布兰考是多伦多大学的教授唐纳利中心和Cordes副教授在分子遗传学和高级调查员西奈山医院Lunenfeld-Tanenbaum研究所。
研究结果发表在《华尔街日报》基因与发展。
nSR100调节蛋白质的过程,细胞的劳力,在大脑中构建。蛋白质是基于基因的DNA序列的蓝图。但它不是那么简单的。基因分为蛋白质编码部分,称为外显子,称为内含子非编码间隔隔开。蛋白质,细胞只使用外显子,剪切和粘贴在一起,这一过程称为“拼接”。What's more, these exons can be shuffled like LEGO blocks to make slightly different proteins from a single gene and nSR100 is a key regulator of this process in the brain.
nSR100能够控制微小的基因片段的拼接和洗牌,称为microexons。Microexons代码非常小的蛋白质,添加少量的材料表面的蛋白质,帮助他们粘在一起。这是蛋白质的工作原理;他们一起为团队,例如,帮助组织神经元在大脑的不同部位和神经网络。
Microexons虽小,但他们是强大的。从布兰考实验室最近的工作表明,自闭症患者的大脑nSR100水平较低,与缺陷microexons拼接。这意味着他们的蛋白质不能正确,但是这可能会导致大脑的变化还不清楚。
要回答这个问题,马修Quesnel-Vallieres,研究生共同监督的布兰考Cordes和该研究的第一作者,把nSR100基因完全从老鼠,看看会发生什么在他们的大脑发展。
研究人员发现,大部分缺乏nSR100基因的小鼠早期死亡,而那些幸存下来的震动。仔细检查后,发现他们的大脑许多错误在神经元和连接形成。
例如,皮质神经元缺乏nSR100基因短流程。神经功能神经过程是关键;他们就像电缆连接神经元共同促进沟通。
此外,皮质神经元看起来类似发现在自闭症患者和精神分裂症。
“这项研究证实了在一个整体动物模型,nSR100为多个神经发育过程是非常重要的。我们的突变小鼠建模人类神经系统障碍的潜力,”布兰考说。
展望未来,Cordes认为测量nSR100水平,其赤字与自闭症有关,可能是用于诊断新生儿的障碍。这些孩子可以接受早期干预治疗的效果,可以极大地改善他们的社会和行为结果。
布兰考和Cordes也试图找出是什么让自闭症患者nSR100水平下降。如果他们能把它恢复正常,这可能会导致未来的治疗。
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出版
马修Quesnel-Vallieres曼努埃尔Irimia, Sabine p . Cordes本杰明布兰考j。重要作用的拼接调节器nSR100 / SRRM4在神经系统的发展。基因与发展,2015年4月1日出版。doi: 10.1101 / gad.256115.114
