Os cientistas obtêm ideia inaudita da revelação do cérebro através do mapa genomic de alta resolução

Os pesquisadores no hospital da pesquisa das crianças do St. Jude criaram uma base de dados maciça das mudanças na actividade de gene de pilhas individuais no cerebelo durante a revelação embrionária e imediatamente depois do nascimento. A análise dos milhares de neurónios isolados dos ratos oferece a pesquisadores um mapa de alta resolução que permita cientistas de ver as pilhas genomic detalhadas das mudanças se submeta enquanto o cerebelo prende seus circuitos neurais. A pesquisa ajudará não somente à compreensão básica da revelação do cérebro, mas igualmente fornece uma fundação compreendendo as origens celulares das desordens do cérebro causadas por erros durante o processo de desenvolvimento. Estes defeitos anatômicos incluem a síndrome de Joubert, a malformação do Dândi-Caminhante e a hipoplasia pontocerebellar. A base de dados permitirá os estudos futuros que seguem as origens celulares de tumores cerebrais da infância tais como o medulloblastoma, o astrocytoma e o ependimoma.

Os pesquisadores no mundo inteiro podem interagir com os dados através de um St. Jude da relação criaram Pilha chamada Procurar.

Os resultados aparecem hoje na biologia da corrente do jornal. A pesquisa foi conduzida autores por John co-correspondente Easton, Ph.D., do departamento da biologia computacional; Paul Northcott, Ph.D., do departamento da neurobiologia desenvolvente; e Charles Gawad, M.D., Ph.D., dos departamentos da oncologia e da biologia computacional.

Embora o cerebelo constitua somente aproximadamente 10 por cento do volume do cérebro nos seres humanos, contem mais do que a metade de todas as pilhas de nervo no sistema nervoso central. O cerebelo é igualmente um centro de controle chave do cérebro, uma função de motor de coordenação e umas funções mais altas de governo tais como a atenção, e um tratamento linguístico espacial e.

Em sua pesquisa, Easton, Northcott, Gawad e seus colegas usaram uma tecnologia arranjando em seqüência genética chamada único-pilha RNA-segs. para medir a actividade continuamente em mudança dos genes nos únicos neurónios isolados dos ratos embrionários e recém-nascidos. Os pesquisadores arranjaram em seqüência o RNA porque o nível de tal RNA reflecte o nível de actividade de gene, ou a “expressão,” na pilha. O RNA actua como o molde para construir as proteínas que são os blocos de apartamentos de pilhas.

A maioria tais de estudos desenvolventes do cérebro precedente analisaram mudanças nas misturas de tipos diferentes do neurónio ou estudaram um número limitado de genes. Contudo, os pesquisadores do St. Jude analisaram a expressão genética em uma disposição vasta de genes em cada um dos tipos da pilha actuais no cérebro tornando-se do rato.

Para compilar seus dados, os cientistas executaram análises RNA-segs.s de 39.245 neurónios durante 12 pontos do tempo da revelação do cérebro. Os 12 pontos do tempo--uma seqüência dos dias durante a revelação do cérebro--eram conhecido como fases quando os neurónios imaturos “decidem” se tornar pilhas especializadas maduras.

“O que nós fizemos é adquirem perfis globais da expressão de pilhas individuais sem usar nenhum conhecimento prévio. Isto concedeu nos estudar quantos tipos da pilha lá estão em um ponto específico da revelação e como são relacionados entre si em uma maneira muito menos inclinada do que estratégias precedentes,” Gawad disse. “Se nós podemos capturar pilhas nestes estados desenvolventes diferentes, nós podemos começar a compreender as doenças pediatras que acontecem em conseqüência da revelação cerebelar anormal.”

“Também, desde que a maioria de tumores cerebrais nas jovens crianças ocorrem na região cerebelar, isto ajudar-nos-á a identificar as pilhas da origem para tumores cerebrais diferentes e subtipos do tumor cerebral,” disse.

Para demonstrar sua base de dados, os pesquisadores seguiram a expressão genética em um tipo de neurónio imaturo chamado uma pilha glutamatergic do ancestral enquanto “decidiu” que tipo de neurónio maduro a se tornar. Sua análise revelou que o ponto de decisão estêve caracterizado por ondas da activação dos genes do mestre-controle chamados os factores da transcrição que regulam outros genes.

“Esta análise mostrou-nos que que o programa desenvolvente para estas pilhas era ainda mais complexo do que nós apreciamos previamente,” Gawad disse. Encontrar abre a porta para uma compreensão mais profunda do tipo e pedido dos processos genéticos que conduzem a maturação destas pilhas, disse.

A relação da busca da pilha permitirá pesquisadores no mundo inteiro de recolher a introspecção na revelação do cérebro dos dados, Gawad disse.

“Estes tipos dos dados não seriam de outra maneira acessíveis a muitos laboratórios, porque são ainda mais complexos analisar do que o RNA tradicional que arranja em seqüência dados,” ele disseram.

“Nós quisemos construir uma relação fácil de usar que permitisse que os laboratórios sem capacidade da bioinformática minassem os dados,” Gawad dissemos. “Com busca da pilha, podem facilmente seguir os processos que desenvolventes estão interessados dentro e usar as introspecções para informar suas experiências para estudar a revelação e a doença cerebelares.”

Outros pesquisadores do St. Jude já estão usando a busca da pilha em seus estudos da revelação normal e da formação do cancro da infância.

Source: https://www.stjude.org/media-resources/news-releases/2018-medicine-science-news/high-resolution-genomic-map-gives-scientists-unprecedented-view-of-brain-development.html