Noul atlas genetic al dezvoltării creierului

rezumat: Cercetătorii au creat un atlas care detaliază dezvoltarea genetică timpurie a creierului din săptămânile 6 și 13 de dezvoltare fetală. Această nouă lucrare oferă o viziune cuprinzătoare asupra reglării genelor în diferite regiuni ale creierului, depășind studiile anterioare care s-au concentrat în principal pe cortex.

Atlasul este de așteptat să ajute la înțelegerea erorilor de dezvoltare care duc la tumori cerebrale la copii și poate ajuta la dezvoltarea de tratamente țintite. În plus, studiul face parte din proiectul mai larg Human Developmental Cell Atlas, care își propune să cartografieze dezvoltarea genetică a diferitelor organe.

Fapte cheie:

1. Cartografie extinsă a creierului: Atlasul oferă o hartă detaliată a activării genelor și a dezvoltării celulare în creier în stadiile embrionare timpurii.
2. Aplicații clinice potențiale: Ideile din acest atlas sunt folosite pentru a studia și înțelege originile cancerului cerebral la copii, ceea ce poate duce la noi strategii de tratament.
3. Eforturi de cercetare în colaborare: Această cercetare face parte dintr-un efort mai amplu, finanțat de instituții proeminente, de a crea atlase celulare cuprinzătoare ale mai multor organe, promovând înțelegerea noastră despre dezvoltarea umană și boli.

sursă: Institutul Karolinska

Într-un articol publicat în naturăCercetătorii de la Karolinska Institutet prezintă un atlas al dezvoltării timpurii a creierului.

Atlasul poate fi folosit, printre altele, pentru a afla ce a mers prost în dezvoltarea tumorilor cerebrale la copii precum și pentru a găsi noi tratamente.

O echipă internațională de cercetare condusă de Karolinska Institutet a cartografiat dezvoltarea genetică timpurie a creierului și poate oferi acum un atlas al dezvoltării fetale între săptămânile 6 și 13.

„Acesta este primul studiu cuprinzător al dezvoltării creierului cu accent pe reglarea genelor. Studiile anterioare s-au concentrat aproape întotdeauna asupra cortexului sau cortexului cerebral.” „Studiul nostru este o mapare sistematică a întregului creier, astfel încât toate regiunile să poată fi comparate. unul cu altul.”

Când creierul începe să se dezvolte la fătul timpuriu, începe să semene cu un tub, cu pereții tubului dezvoltându-se în creier și centrul tubului plin de lichid devenind ventriculii, cavitatea creierului.

Între săptămânile 6 și 13 de sarcină, există o specializare rapidă a celulelor din pereții tubului. Aceasta se întâmplă printr-o reacție în lanț foarte complexă în care sunt secretate substanțe care stimulează primele celule să se dezvolte într-un anumit mod. Aceste celule secretă apoi semnale suplimentare care controlează următoarea etapă a dezvoltării celulare și așa mai departe.

Semnalele activează gene care produc proteine ​​care sunt specializate în diferite tipuri de celule și, de asemenea, acționează ca semnale noi.

„Este acest proces despre modul în care, în ce ordine și în ce tip de celule sunt activate genele în timpul acestui proces de formare a creierului,” spune Steen Linarson „Am vrut să urmăm procesul de la ADN la ARN, la proteine în fiecare câte un pas”.

Cercetarea a fost efectuată folosind o metodă care poate măsura regiunile active pe catenele de ADN și ARN formate în celule individuale. Cercetătorii au pus apoi puzzle-ul împreună și acum pot oferi o hartă a modului în care funcționează.

Această cercetare face parte din proiectul suedez mai amplu „Atlasul celulelor de dezvoltare umană” în care mai multe grupuri de cercetare au studiat dezvoltarea genetică a creierului, inimii, plămânilor etc. Cercetările privind proiectul avansează acum, iar cercetătorii folosesc hărțile pentru a găsi răspunsuri la ceea ce a mers prost în boală.

„Acum studiem apariția cancerului cerebral la copii Din fericire, este o boală rară, dar dintre diferitele boli care duc la deces la copii, este una dintre cele mai frecvente.

„Studim tumorile care apar în timpul dezvoltării creierului embrionar și folosim atlasul pentru a încerca să înțelegem mecanismele dezvoltării normale care au mers prost și cum aceasta duce la formarea tumorii și la creșterea tumorii”, spune Steen Linarson.

Finanțare: Cercetarea a fost finanțată de Erling-Persson Family Foundation, Knut and Alice Wallenberg Foundation, Swedish Foundation for Strategic Research și EC Horizon 2020. Sten Lennarsson este consilier științific pentru Moleculent, Combigene și Centrul de Excelență în Imunoterapie de la Universitate. din Oslo. El și primul autor Camille Mannin sunt, de asemenea, acționari la EEL Transcriptomics AB, care deține drepturile de proprietate intelectuală asupra EEL-FISH.

Despre știri despre genetică și cercetarea neurodezvoltării

autor: Sten Linarson
sursă: Institutul Karolinska
comunicare: Sten Lennarsson – Institutul Karolinska
imagine: Imagine creditată la Neuroscience News

Căutare originală: Acces deschis.
„Accesibilitatea cromatinei în timpul neurodezvoltării umane în primul trimestru„De Sten Lennarsson și colab. natură

un rezumat

Accesibilitatea cromatinei în timpul neurodezvoltării umane în primul trimestru

Creierul uman se dezvoltă printr-o serie strâns reglementată de evenimente de modelare, cauzate de expresia factorului de transcripție și modificări ale accesibilității cromatinei.

Deși expresia genelor în creierul în curs de dezvoltare a fost descrisă la rezoluție cu o singură celulă, atlase similare de accesibilitate a cromatinei s-au concentrat în principal asupra creierului anterior.

Aici descriem accesibilitatea cromatinei și expresia genelor cuplate în întregul creier uman în curs de dezvoltare în timpul primului trimestru (6-13 săptămâni după concepție).

Am identificat 135 de clustere și am folosit măsurători multipartite pentru a corela candidatul Comunitatea Statelor Independente– Elemente reglatoare ale expresiei genelor. Numărul de zone accesibile a crescut odată cu vârsta și odată cu diferențierea neuronală.

Folosind o rețea neuronală convoluțională, am identificat site-uri presupuse de legare a factorului de transcripție funcțional la amplificatori care disting subtipurile neuronale.

Am aplicat acest model la Comunitatea Statelor Independente– Elemente organizatorice asociate Isrrb Pentru a elucida mecanismul de activare în descendența celulelor Purkinje.

În cele din urmă, prin legarea polimorfismelor unice de nucleotide asociate bolii Comunitatea Statelor Independente-Elemente de reglementare Am validat mecanismele patogene presupuse în mai multe boli și am identificat neuronii GABAergici derivați de la nivelul creierului mediu ca fiind cei mai vulnerabili la mutațiile asociate cu tulburarea depresivă majoră.

Descoperirile noastre oferă o imagine mai detaliată a mecanismelor cheie de reglementare genetică care stau la baza apariției tipurilor de celule cerebrale în timpul primului trimestru și o referință cuprinzătoare pentru studiile viitoare ale neurodezvoltării umane.