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Las variaciones Comunes en los genes asociados a microcefalia pueden explicar diferencias de tamaño del cerebro

Un grupo de investigadores Noruegos y Americanos ha mostrado que las variaciones comunes en los genes asociados a microcefalia - un desorden neuro-de desarrollo en el cual la talla del cerebro se reduce dramáticamente - pueden explicar diferencias de tamaño del cerebro en individuos sanos así como en pacientes con desordenes neurológicos y psiquiátricos.

El estudio, que la colaboración implicada entre los investigadores de la Universidad de Oslo, la Universidad de California, San Diego y la Ciencia De Translación de Scripps Instituye en La Jolla, California, será publicado en línea la semana del 21 de diciembre en los Procedimientos de la Academia de Ciencias Nacional.

En relación a talla de cuerpo, la talla del cerebro se ha desplegado dramáticamente en primate y la evolución humana. De hecho, en proporción a talla de cuerpo, el cerebro de seres humanos modernos es tres veces más grande que el de primates no humanos. La corteza cerebral particularmente ha experimentado un aumento espectacular en la superficie durante el curso de la evolución del primate.

Los genes de la microcefalia han sido candidatos calientes a un papel en la extensión evolutiva del cerebro humano porque las mutaciones en estos genes pueden reducir talla del cerebro por cerca de dos tercios, a una talla áspero comparable a nuestros antepasados hominid tempranos. Hay también pruebas que cuatro de los genes - MCPH1, ASPM, CDK5RAP2 y CENPJ - se han desarrollado rápidamente y han estado conforme a la presión selectiva fuerte en la evolución humana reciente.

“Es obvio que tales cambios anatómicos deben tener una base en cambios genéticos, dijo Lars M. Rimol, profesor investigador en la Universidad de Oslo. “Hasta ahora, poco se ha sabido sobre los procesos moleculares implicados en esta evolución y sus apuntalamientos genéticos. Ahora tenemos un pedazo de ese rompecabezas genético.”

Varios estudios anteriores de MRI han tentativa demostrar una conexión entre los únicos polimorfismos (una variación genética heredada que se encuentra en el más de un por ciento de la población) en estos genes y la talla del cerebro en los adultos humanos sanos, todos fracasados. Según el equipo de investigación, el éxito del estudio actual es probablemente debido a dos características únicas: primero, usando una exploración entera del genoma, los científicos podrían llegar hasta un número sin precedente de polimorfismos, incluyendo las regiones fuera del gen sí mismo de la no-codificación; en segundo lugar, podían estimar superficie cortical, usando el software que reconstruye la superficie cortical, sobre la base de SR. volumétrico exploraciones, teniendo en cuenta las mediciones altamente exactas del espesor cortical y de la extensión regional.

El software fue desarrollado por Anders Dale, Doctorado, profesor de la Radiología y de las Neurologías en la Facultad de Medicina de Uc San Diego, que dirigió la ramificación Americana del equipo de investigación. “Las asociaciones importantes fueron encontradas lo más estadístico posible constantemente con la dimensión regional de la extensión, que tiene implicaciones también para los estudios futuros,” dijeron a Dale.

El descubrimiento inicial fue hecho en una muestra de 289 pacientes psiquiátricos y los mandos del Noruego Temáticamente Ordenaron el proyecto de investigación de la Psicosis (PARTE SUPERIOR), llevado por Andreassen Viejo de la Universidad de Oslo, investigador principal de la ramificación Noruega del equipo de investigación internacional. Las conclusión más importantes entonces fueron replegadas en una muestra de 655 sanos y de pacientes dementes de la Iniciativa de Neuroimaging de la Enfermedad de Alzheimer (ADNI), el estudio más grande de la Enfermedad de Alzheimer financiado nunca por los Institutos de la Salud Nacionales. La muestra Noruega era étnico homogénea; la muestra de ADNI era étnico diversa. Según los investigadores, el hecho de que las asociaciones señaladas fueran encontradas a través de dos estudios independientes, incluyendo mandos sanos y diversos grupos pacientes, muestra que estos efectos son probables ser independiente de la población o de la enfermedad.

Las asociaciones Altamente importantes fueron encontradas entre la superficie y los polimorfismos corticales en regiones reguladoras posibles cerca del gen CDK5RAP2. Los códigos de Este gen para una proteína implicada en la regla del célula-ciclo en las células neuronales del progenitor - las células que emigran a la corteza cerebral durante el segundo trimestre de la gestación y eventual se convierten en neuronas completo de funcionamiento. La corteza cerebral es la capa exterior del cerebro, designada a menudo “materia gris.” La parte más altamente desarrollada del cerebro humano, la corteza cerebral es responsable de funciones cognoscitivas más altas, tales como pensamiento, percibiendo, produciendo y el lenguaje de comprensión, algunos de los cuales se considera únicamente humano.

Las conclusión Similares pero menos importantes fueron hechas para los polimorfismos en dos otros genes de la microcefalia, conocido como MCPH1 y ASPM. Todas Las conclusión eran exclusivas a los varones o a las hembras pero la significación funcional de este efecto sexo-segregado es no entendible.

“Una determinado característica interesante de este nuevo descubrimiento es que las conexiones más fuertes con área cortical fueron encontradas en regiones reguladoras, bastante que las regiones de la codificación de los genes,” dijo a Andreassen. “Un resultado de esto puede ser que para entender más lejos los procesos moleculares y evolutivos que han determinado talla del cerebro humano, necesitamos centrarnos en procesos reguladores bastante que más lejos la caracterización funcional de las proteínas de estos genes. Esto tiene implicaciones enormes para la investigación futura sobre la conexión entre la genética y la morfología del cerebro.”

Fuente: Universidad de California - San Diego