Brain mapping atskleidzia neuronu skirtumus

Nepaisant dideliu neurologijos pazangos, mes toli grazu nezinome, ka kiekvienas zmogaus smegenu neuronas veikia ir atrodo. Taciau nauji tyrimai priartina mus prie tokiu enciklopediniu ziniu.
Naujajame tyrime naudojama novatoriska smegenu kartografavimo technika, skirta tirti daugybe atskiru smegenu lasteliu skirtumu.

Mokslininkai is Salko biologiniu tyrimu instituto La Jolla, CA, bendradarbiaudami su Kalifornijos universitetu (San Diego), galejo atskiru neuronu skirtumu susieti su beprecedenciu issamumu.

Rezultatai turi svarbia klinikine reiksme neuropsichiatriniams sutrikimams, tokiems kaip autizmas ir sizofrenija.

Grupe kartu vadovavo Salko genomikos analizes laboratorijos direktore Joseph Ecker, Salk instituto vyresnysis mokslinis bendradarbis Margarita Behrens ir Urano San Diego Kognityvines mokslu katedros Eranas Mukamelis. Ju isvados buvo paskelbtos zurnale Mokslas.

Pirmieji tyrimo autoriai yra Salk instituto mokslinis bendradarbis Chongyuan Luo ir UC San Diego kognityviniu mokslu studentas Christopher Keown.

Zemelapiu milijardu neuronu

Luo ir jo kolegos istyre neuronus tiek pelei, tiek zmogaus smegenims. Vienos lasteles identifikavimo pastangos buvo orientuotos i mRNR analize, taciau mokslininkai paaiskina, kad RNR gali pasikeisti esant aplinkos poveikiui.

Kita vertus, DNR metilomeitai paprastai buna stabilus visa amziu, taigi mokslininkai nusprende juos naudoti neironu identifikavimui.

DNR metilomai yra DNR metilinimo proceso rezultatas, tai yra, metilgrupiu pridejimas prie DNR molekules baziu, del kurio vyksta epigenetiniai pokyciai.

Per epigenetinius pokycius geneo israiska keiciama - tai reiskia, kad ji gali buti "ijungta" arba "isjungta", bet genetine seka arba jos kodas nesikeicia.

Smegenu veikla moterims didesne negu vyrai, tyrimo rezultataiAr tai galetu buti priezastis, kodel kai kurie smegenu sutrikimai dazniau pasitaiko tarp moteru nei vyrai?Skaityti dabar

Mokslininkai naudojo vieno lasteliu metilto sekvenavimo protokola, kuri jie sukure tyrimui, ir pritaike ji jauno suaugusio zmogaus peliu ir jauno suaugusio zmogaus priekines smegenu lastelems.

Jie taike sekos nustatymo protokola, kuriame dalyvavo 3 377 peliu neuronai (generuojantys metilomecius ir apimantys 4,7 proc. Peliu genomo) ir 2784 zmogaus neuronai (apimantys 5,7 proc. Zmogaus genomo).

Smegenu lastelese yra dvieju tipu metilinimas, palyginti su kitais vienos rusies lastelemis, ir tyrejai susieje abu tipus.

Kaip genai reguliuojami neuronu tipuose

Is viso mokslininkai sukaupe epigenetinius pokycius daugiau nei 6000 smegenu lasteliu - trilijono DNR baziu ekvivalento.

Remiantis metilinimo modeliais, tyrejai sugebejo grupuoti peliu neuronus i 16 potipius, o zmogaus - i 21 potipius. Mokslininkai taip pat apibreze naujus zmogaus neuronu potipius.

Svarbu pastebeti, kad mokslininkai nustate, kad inhibitoriu neuronu metilinimo modeliai pelems ir zmonems buvo panasus negu stimuliuojanciu smegenu lasteliu. Tai rodo, kad slopinantys neuronai yra ypac svarbus, ir kad gali buti evoliucine priezastis, del kurios siems neuronams butu issaugoti mazdaug tokie pat modeliai.

Autoriai kalbejo su Medicinos naujienos siandien apie ju isvadu reiksme, sakydamas: "Musu tyrimas pirma karta istyre zmogaus ir smegenu neuronu ivairove naudojant vienoda technine platforma".

"Mes dziaugiames pastebejimu, kad zmogaus smegenyse yra didesne neuronu ivairove nei pelei smegenyse, kuri atitinka labiau issivysciusias zmogaus kuno dalis", - pridure jis.

Tyrejai taip pat kalbejo MNT apie ju isvadu klinikines pasekmes.

"Daugelio psichiatriniu ligu, tokiu kaip autizmas ar sizofrenija, tikslus lasteliu tipai, atsakingi uz sia liga, islieka silpni. Daugelyje ankstesniu tyrimu nebuvo galima atskirti lasteliu tipus [...] Musu sukurtas metodas leidzia isskaidyti i atskiru lasteliu lygi, potencialiai leisdama [mus] tiksliai nustatyti lasteliu tipus, kurie sukelia neurologiniu ligu priezastini vaidmeni ".

"Musu tyrimas leidzia identifikuoti neuronu potipio specifinius genu reguliavimo regionus ir taip padeti interpretuoti genetinius variantus, susijusius su neurologiniais sutrikimais," pridure komanda.

Remiantis autoriu duomenimis, pagrindinis naujojo tyrimo stipri nimas yra "unikalus pranasumas, parodantis, kaip genai reguliuojami kiekvieno neurono tipo", kuris yra imanoma apibudinant atskiru neuronu epigenomas.

Tyrejai taip pat pasidalijo su mumis savo busimu tyrimu planais, sakydami: "Nors siuo tyrime nagrinejome tik viena smegenu plota (priekine smegenu korekcija), mes dabar malonu pradeti taikyti si metoda visam peles smegeniui ir galiausiai [ ] visos zmogaus smegenys, tiek normalios, tiek ligos ".