Ученые определили как трансформируются гены с развитием человеческого мозга

Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе провел исследование, которое открыло новые горизонты в понимании того, как регулируется работа генов в процессе развития человеческого мозга.

В ходе работы было установлено, что трехмерная структура хроматина, состоящего из ДНК и белков, играет ключевую роль в этом сложном процессе. Эти выводы открывают новые горизонты для изучения влияния раннего развития мозга на психическое здоровье человека на протяжении всей жизни.

Исследование, опубликованное в журнале Nature, было проведено под руководством Чунъюаня Ло из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Мерседес Паредес из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, в сотрудничестве с учеными из Института Солка, Калифорнийского университета в Сан-Диего и Сеульского национального университета.

В рамках работы была создана первая карта модификаций ДНК в гиппокампе и префронтальной коре — двух областях мозга, играющих ключевую роль в обучении, памяти и эмоциональной регуляции. Эти же области часто вовлечены в развитие таких расстройств, как аутизм и шизофрения.

Исследователи надеются, что общедоступный онлайн-ресурс с полученными данными станет важным инструментом для ученых, позволяя им связывать генетические варианты, связанные с этими состояниями, с генами, клетками и периодами развития, наиболее чувствительными к их воздействию.

Нейропсихиатрические расстройства, даже если они возникают во взрослом возрасте, часто имеют свои корни в генетических факторах, нарушающих раннее развитие мозга. Понимание того, как эти два регуляторных элемента влияют на гены, определяющие развитие, является важным шагом к осознанию того, как ошибки в этом процессе приводят к развитию нейропсихиатрических заболеваний.

Для создания карты исследовательская группа использовала передовой подход к секвенированию, разработанный и масштабированный Луо при поддержке Центра исследований стволовых клеток Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Этот метод получил название "метил-секвенирование с захватом конформации хроматина и одного ядра" или snm3C-seq. Новая карта предоставляет ученым ориентир для точного воспроизведения развития человеческого мозга в модельных системах.

Фото: From Wikimedia Commons/ Tim Tim (VD fr) (Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International license)