Общеизвестно, что мы наследуем половину генов от мамы, половина от папы. Для функции большинства генов, это не имеет значения, кто из родителей ген приходит от. Но это справедливо не для всех генов: около 150 генов подвержены «геномный импринтинг», что означает, что в зависимости от гена, они активны, только если унаследованный от матери, и только если унаследованный от отца. Большинство из этих «запечатленные» гены важны для нашего развития. Саймон Hippenmeyer, профессор Института науки и технологий Австрии (Ист Австрия), и его исследовательская группа, в том числе постдок Сюзанна Laukoter и старший лаборант Флориан Паулер, показали, что клетки мозга реагируют очень по-разному к геномного импринтинга, в зависимости от типа клеток. Это результат исследования на мышах, опубликованное в Невроне.
Предыдущие исследования показали, что импринтированные гены более активны в некоторых тканях, и менее активны в другие. В нейробиологи под руководством Hippenmeyer обнаружили, что отпечатанный генов в коре также более сильно выражено, т. е. более активны, в некоторых типах клеток, чем в других.
Глядя на одну ячейку
Чтобы исследовать влияние этого изменения активности генов, исследователи использовали технику MADM, установленных Hippenmeyer. «Эта техника позволяет раскрасить клетки и одновременно повышать или понижать уровень экспрессии генов», — объясняет Сюзанна Laukoter. «В наших опытах мы удвоили выражение запечатлелось генов в некоторых клетках и переключили свое выражение совершенно в других. Таким образом, мы имели возможность наблюдать на одном уровне отдельных клеток, как клетки реагируют на изменения дозы гена».
Исследователи обнаружили, что клетки реагируют на изменения в дозу импринтированных генов путем активации определенных генов групп, в частности группы генов, которые важны для гибели клеток, рост и развитие синапсов. Этот ответ был сильнейшим в тип клеток астроцитов, форма глиальные клетки, которые поддерживают нейроны.
Детальный анализ показал, что астроциты с двойной дозой некоторые отцовские гены всегда присутствуют в большем количестве, чем астроциты с двойной дозой соответствующих материнских генов. Эта разница присутствовала на протяжении всего развития головного мозга. «Либо геномного импринтинга защищает клетки с двойным отцовской дозы гена от гибели клеток, или двойной ген материнства доза ускоряет смерть клеток», — объясняет Флориан Паулер.
Потенциальной значимости для человека синдромы
Более ранние исследования уже предположили связь между геномным импринтингом и гибели клеток, недавно опубликованное исследование показало, что эта связь зависит от типа клеток и особенно сильна в астроцитах. Нейроны с двойным количеством материнские гены не реагировали с изменениями в клеточной смерти, но вместо этого образуются различные соединения и сетей. Саймон Hippenmeyer объясняет результат. «Каждый тип клеток реагирует на disomy, т. е. наличие двух матерей или двух отцовские гены.» Это может также быть важно для человека. «Синдром Прадера-Вилли и синдром Ангельмана вызваны дублирования отпечаток сегмента хромосомной. Каждый орган по-разному реагирует на дублирование. Надеюсь, если мы сможем лучше понять конкретного типа клеточного ответа, таргетной терапии может быть возможным в будущем.»
В исследовании также разрешает давний спор в нейробиологии относительно того, сколько генов в головном мозге подвержены геномного импринтинга, сообщает Hippenmeyer. «Несколько десятков генов в коре головного мозга отпечатываются и существенно повлиять на развитие».
История Источник:
Материалы , предоставленные институтом науки и технологий Австрии. Примечание: материалы могут быть отредактированы для стиля и длины.