Het gen van de KLOK speelt zeer belangrijke rol in het regelen van vele genen belangrijk voor hersenenevolutie

De Wetenschappers hebben lang de moleculaire geheimen willen ontrafelen die de menselijke hersenen speciaal maken: Welke processen dreven zijn evolutie door de millennia? Welke genen kritiek zijn aan cognitieve ontwikkeling?

Een nieuwe studie verstrekt inzicht inzake de kwestie door aan te tonen dat een gen die onze biologische klokken controleren ook een essentiële rol in het regelen van menselijk-specifieke genen belangrijk voor hersenenevolutie speelt. De bevindingen van de Hersenen O'Donnell Stellen open nieuwe wegen van onderzoek naar in hoe de proteïnen van de KLOK die door het gen van de KLOK worden geproduceerd hersenenfunctie en de processen beïnvloeden waardoor de neuronen hun juiste plaats in de hersenen vinden.

De „Mensen hebben gezocht want de genen die voor hersenenevolutie, binnen de context van onze grotere, gevouwen hersenen belangrijk zijn,“ Dr. Genevieve Konopka, een neuroloog met Instituut van de Hersenen van Jr. van UT het Zuidwestelijke Peter O'Donnell zeiden. „Wij hebben nu bewijsmateriaal dat de KLOK vele genen buiten circadiaanse ritmen regelt, zodat kunnen wij het als zeer belangrijk punt in de hiërarchie van belangrijke moleculaire wegen voor menselijke hersenenontwikkeling en evolutie plaatsen.“

De Menselijke hersenen zijn in het bijzonder groter dan de hersenen van onze dichtste verwant, de chimpansee. Maar omdat de grootte alleen niet van cognitieve capaciteiten rekenschap geeft - de zoogdieren zoals walvissen en dolfijnen hebben grotere hersenen - de wetenschappers hebben willen begrijpen wat de menselijke hersenen slimmer maakt.

Het onderzoek van Dr. heeft Konopka's zich op de neocortex, een gebied van de hersenen met distinctieve vouwen geconcentreerd die met gezicht en hoorzitting worden geassocieerd en als het onlangs geëvolueerde deel van de schors beschouwd. Haar laboratorium gaf een studie in 2012 vrij die vond de KLOK uitdrukking in de menselijke neocortex in vergelijking met andere primaathersenen heeft verhoogd. De bevindingen veroorzaakten verdere vragen over wat deze de lichaam-klok proteïnen in een neuraal gebied deden dat niet traditioneel als een hub voor circadiaans ritmefunctie wordt beschouwd.

De nieuwe studie die in Genen & Ontwikkeling wordt gepubliceerd biedt sommige antwoorden aan:

  • De KLOK regelt een reeks genen belangrijk voor hersenenevolutie die verschillen in termen van waar en hoeveel hebben zij vergeleken bij andere primaten worden uitgedrukt.
  • De KLOK regelt genen met betrekking tot cognitieve wanorde, en heeft een belangrijke rol in menselijke neuronenmigratie - het proces waardoor de neuronen geboren in andere delen van de hersenen naar de aangewezen neurale kringen reizen. De Tekorten in dit migratieproces leiden tot een waaier van cognitieve wanorde.

De bevindingen stellen voor er kunnen zijn veel meer over diverse functies te leren die door KLOK worden gecontroleerd, die in 1997 door UT Zuidwestelijk Dr. Joseph S. Takahashi wordt geïdentificeerd. Zijn groundbreaking ontdekking die bij het prijs-Winnende van Nobel fruitvliegonderzoek door biologische klokken wordt uitgeweid te tonen bestaat in zoogdieren. De Veelvoudige studies sinds het vinden van Dr. hebben Takahashi's verband tussen de functie en de gezondheidskwesties van de KLOK zoals kanker, cognitieve wanorde, en depressie gesuggereerd.

De studie van Dr. Konopka's - die postmortaal hersenenweefsel en menselijke neuronen in cultuur gebruikte - is de eerste om de rol van de KLOK in de menselijke neocortex te onderzoeken.

Een „nieuwe functie van het gen van de KLOK in de hersenen niet direct met betrekking tot circadiaanse ritmen is onverwacht, en zijn mogelijke rol in de evolutie van de menselijke neocortex is zeer opwekkend,“ zei Dr. Takahashi, een overeenkomstige auteur op de nieuwe studie, Voorzitter van Neurologie bij Zuidwestelijke UT, Onderzoeker voor het Howard Hughes Medical Institute, en houder van de Loyd B. Sands Distinguished Stoel in Neurologie.

Het Laboratorium Konopka zal om over de bevindingen tot doel hebben uit te weiden door hersenenorganoids - hoofdzakelijk mini menselijke hersenen te bestuderen die in een schotel worden gekweekt - om de specifieke doelstellingen te begrijpen die de KLOK regelt.

Het team zal KLOK in deze weefsels en documentveranderingen in functie, zoals tekorten in neuronenmigratie of de ontwikkeling van andere celtypes manipuleren. Het onderzoek van Dr. zal Konopka's ook „vermenselijkte muizen,“ impliceren die een verhoging van KLOK in hun neocortex zijn gegeven. Het laboratorium zal voor diverse veranderingen in hersenenontwikkeling en gedrag controleren.

„Er zijn zodat veel zijn wij niet van menselijke hersenenontwikkeling en evolutie op de hoogte,“ zei Dr. Konopka, Verhogen de Verwante Professor van Neurologie en Jon Geleerde in het Onderzoek van het Autisme. „Wij brengen meer stukken van het raadsel samen om te begrijpen welke genen met anderen.“ worden verbonden

Bron: http://www.utsouthwestern.edu/newsroom/articles/year-2017/clock-gene.html

Advertisement