Nat Neurosci: 研究揭示基因表达与神经疾病遗传性特征
来源：本站原创 2021-03-18 23:48
随着时间的流逝，响应神经元活动的基因表达会显著影响人脑的发育。尽管许多神经科学家已经研究了神经元活动的表观遗传学效应，但他们的大多数研究都是在小鼠上进行的，因此对人类这些过程的理解仍然非常有限。
2021年3月19日讯/生物谷BIOON/---随着时间的流逝，响应神经元活动的基因表达会显著影响人脑的发育。尽管许多神经科学家已经研究了神经元活动的表观遗传学效应，但他们的大多数研究都是在小鼠上进行的，因此对人类这些过程的理解仍然非常有限。
过去的研究一致地强调了改变在多种神经系统疾病的发展中对GABA能神经回路的作用。考虑到这一点，哈佛医学院的研究人员最近进行了一项研究，旨在利用干细胞衍生的GABA能神经元表征人类神经元活动相关的转录和表观遗传学变化。
进行这项研究的研究人员之一Gabriella L. Boulting说：“我们以前的研究发现了在啮齿动物大脑中找不到的人类神经元中进化的依赖于活性的基因表达。然而，缺乏人类活动相关调节元件的全基因组分布图。”
Boulting和她的同事进行的这项研究有许多关键目标。首先，研究人员希望鉴定能响应人类神经元活动而增加其活性的DNA，以及能控制其功能的蛋白质。此外，研究人员希望更好地了解与神经疾病相关的DNA序列变异如何集中在人类基因组的这些重要部位。
（图片来源：Www.pixabay.com）
Boulting说：“我们通过RNA测序观察了基因表达水平的变化，以发现哪些基因是由人干细胞来源的GABA能神经元中的神经元去极化诱导的。我们发现以前从未观察到以这种方式调控的基因被诱导。”
Boulting及其同事鉴定出的某些基因类似于在其他哺乳动物物种中观察到的直向同源基因，因此被认为是“保守的”。这意味着他们可能已经开发出新的人类调节方法。然而，研究人员鉴定出的其他基因似乎对灵长类动物的基因组具有特异性。
在实验中，Boulting和她的同事使用了一种称为染色质免疫沉淀的技术，然后采用了称为大规模平行测序（ChIPseq）的策略，以检测响应神经元去极化而激活的人类神经元DNA区域。这些是负责驱动脑中活动依赖基因表达的区域。
Boulting说：“使用应用GWAS结果的统计模型，我们发现这些DNA区域的一部分富含ASD遗传力，但没有去极化后不会改变活性的DNA区域。我们的发现表明，有许多人类基因在神经系统疾病中发挥着作用，这些基因的调控方式可能是我们在啮齿类动物中无法研究的。”
Boulting和她的同事们收集的发现可能具有许多重要的意义，因为它们可以帮助人们了解人类的神经系统疾病及其随着时间的发展。他们鉴定出的一组基因之一是与自闭症有关的基因。总体而言，他们的论文表明，对人类基因组中神经元活性调节部分进行仔细的功能研究可能会导致人们更好地了解与疾病相关的变异如何导致自闭症症状的基因表达发生变化。（生物谷 Bioon.com）
资讯出处：Study offers new insight about gene expression and neurological disease heritability
原始出处：Activity-dependent regulome of human GABAergic neurons reveals new patterns of gene regulation and neurological disease heritability. Nature Neuroscience(2021). DOI: 10.1038/s41593-020-00786-1.
Evolution of Osteocrin as an activity-regulated factor in the primate brain. Nature Neuroscience(2016). DOI: 10.1038/nature20111.
Evolution of Osteocrin as an activity-regulated factor in the primate brain. Nature Neuroscience(2016). DOI: 10.1038/nature20111.
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