Точное редактирование генов в стволовых клетках и нейронах человека выявило связь между организацией генома и аутизмом

Новости сегодня - Точное редактирование генов в стволовых клетках и нейронах человека выявило связь между организацией генома и аутизмом

Исследователи использовали редактирование генов CRISPR, стволовые клетки и нейроны человека, чтобы изучить влияние гена, который обычно мутирует при аутизме. Новое исследование, опубликованное сегодня в Американском журнале генетики человека , связывает мутации в гене CHD8 с широким спектром молекулярных и клеточных дефектов в корковых нейронах человека.

Аутизм — это заболевание с высокой степенью наследственности, заболеваемость которого в последнее время возросла: примерно у 1 из 40 детей в США диагностируется аутизм . За последнее десятилетие исследования секвенирования обнаружили множество генов , связанных с аутизмом, но было сложно понять, как мутации в определенных генах приводят к сложным изменениям в активности и функциях мозга .

Исследование проводилось под руководством исследователей из лаборатории доктора Невилла Санджаны в Нью-Йоркском центре генома и Нью-Йоркского университета (NYU), а также в лаборатории доктора Джен Пэн в Институте Броуда, и в нем участвовали соавторы из Массачусетского технологического института (MIT). , Лаборатория Колд-Спринг-Харбор, ETH Zurich и Университет Макгилла. Команда разработала комплексный подход, чтобы понять, как мутации в гене CHD8 изменяют регуляцию генома, экспрессию генов, функции нейронов и связаны с другими ключевыми генами, которые играют роль в аутизме.

Уже более десяти лет известно, что люди с мутациями в гене CHD8, как правило, страдают многими схожими заболеваниями, такими как аутизм, аномально большой размер головы, проблемы с пищеварением и проблемы со сном. Ген CHD8 является регулятором белков, называемых хроматином, которые окружают ДНК, но неясно, как этот конкретный ген может иметь отношение к серьезным изменениям в развитии нейронов и, в свою очередь, приводить к аутизму.

Исследовательская группа выявила многочисленные изменения в физическом состоянии ДНК, которые делают геном более доступным для регуляторов экспрессии генов и, в свою очередь, приводят к аберрантной экспрессии сотен генов. Эти молекулярные дефекты привели к явным функциональным изменениям в нейронах, несущих мутацию CHD8. Эти нейроны гораздо менее разговорчивы: они активируются реже и посылают меньше сообщений через свои синапсы.

Авторы исследования первоначально наблюдали эти изменения, используя кортикальные нейроны человека, дифференцированные из стволовых клеток , где CRISPR использовался для внедрения мутации CHD8. Эти результаты были дополнительно подкреплены аналогичным снижением активности нейронов и синапсов при исследовании нейронов мышей с мутацией CHD8.

Эти существенные дефекты в функции нейронов удалось обойти, когда к клетке был добавлен дополнительный CHD8 с использованием подхода генной терапии. В этом случае дополнительные копии здорового гена CHD8 без какой-либо мутации были добавлены с использованием вирусного вектора. После дифференциации команда обнаружила, что нейроны, спасенные в результате лечения, вернулись к нормальному уровню активности и синаптической коммуникации, что указывает на то, что этого подхода генной терапии может быть достаточно для восстановления функции.

Наконец, исследуя нарушенные гены, авторы обнаружили, что мутация CHD8, по-видимому, специфически изменяет другие гены, которые связаны с аутизмом или умственной отсталостью, но не гены, связанные с несвязанными расстройствами, такими как сердечно-сосудистые заболевания. Это предполагает, что CHD8 может избирательно влиять на те гены, которые имеют тенденцию участвовать в нарушениях нервного развития, что дает объяснение некоторым конкретным характеристикам людей, несущих мутацию CHD8.

Точное редактирование генов в стволовых клетках и нейронах человека выявило связь между организацией генома и аутизмом

Понравилась новость - поделитесь с Друзьями!

Новости партнеров:

Рубрика: Наука, Новости

Вам могло бы понравиться:

Инженеры оценивают надежность предохранительных клапанов для резервуаров со сжиженным природным газом при сходе поезда с рельсов Инженеры оценивают надежность предохранительных клапанов для резервуаров со сжиженным природным газом при сходе поезда с рельсов
Уэбб представил лучшие на сегодняшний день доказательства существования каменистой атмосферы экзопланеты Уэбб представил лучшие на сегодняшний день доказательства существования каменистой атмосферы экзопланеты
Новая молекула имитирует противосвертывающее действие кровососущих организмов Новая молекула имитирует противосвертывающее действие кровососущих организмов
Лечение герпеса с помощью редактирования генов добилось прогресса в лабораторных исследованиях Лечение герпеса с помощью редактирования генов добилось прогресса в лабораторных исследованиях

Оставить комментарий

Вы должны Войти, чтобы оставить комментарий.

©2015 - 2024 Актуальные Новости Сегодня. Все права защищены.
При копировании материалов активная гиперссылка на этот сайт ОБЯЗАТЕЛЬНА!