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Modificare del epigenome di precisione può riparare la sindrome genetica dell'inabilità intellettuale

Facendo uso di un epigenome mirato a del gene che modifica l'approccio nel cervello di sviluppo del mouse, i ricercatori della medicina di Johns Hopkins hanno invertito una mutazione genetica che quella piombo alla sindrome di malattia genetica WAGR, che causa l'inabilità e l'obesità intellettuali nella gente. Questo modificare specifico era unico in quanto ha cambiato il epigenome - come i geni sono regolamentati - senza cambiare il codice genetico reale del gene che è regolamentato.

Modificare del epigenome di precisione può riparare la sindrome genetica dell
Cervello umano sano (lasciato) e cervello con la sindrome di WAGR, in cui il corpo calloso è più sottile e misformed. Credito: Comunicazioni della natura

I ricercatori hanno trovato che questo gene, C11orf46, è un regolatore importante durante lo sviluppo del cervello. Specificamente, gira in funzione e a riposo le proteine dipercezione che contribuiscono a guidare le fibre lunghe che crescono dai neuroni formati di recente responsabili dell'invio dei messaggi elettrici, aiutante li per formarsi in un gruppo, che connette i due emisferi del cervello. L'omissione di formare correttamente questa struttura impacchettata, conosciuta come il corpo calloso, può piombo ai termini quali l'inabilità intellettuale, l'autismo o altri disordini inerenti allo sviluppo del cervello.

Sebbene questo lavoro sia in anticipo, questi risultati suggeriscono che possiamo potere sviluppare il epigenome futuro che modifichiamo le terapie che potrebbero contribuire a rimodellare le connessioni neurali nel cervello e forse impediamo i disordini inerenti allo sviluppo del cervello l'avvenimento.„

Atsushi Kamiya, M.D., Ph.D., professore associato di psichiatria e scienze comportamentistiche alla scuola di medicina di Johns Hopkins University.

Lo studio è stato pubblicato online nell'emissione dell'11 settembre delle comunicazioni della natura.

La sindrome di WAGR egualmente è conosciuta come sindrome di eliminazione del cromosoma 11p13, che può risultare quando alcuno o tutto gene situato nella regione di cromosoma 11p13 che include C11orf46 è cancellato per caso. I ricercatori hanno utilizzato uno strumento genetico, breve RNA della forcella, per indurre di meno della proteina C11orf46 ad essere fatto nei cervelli dei mouse. Le fibre dei neuroni nei cervelli del mouse con di meno della proteina C11orf46 non sono riuscito a formare il corpo calloso impacchettato neurone, come è trovato nella sindrome di WAGR.

Il gene che fa Semaphorin 6a, una proteina dipercezione, è stato acceso più alto in mouse con C11orf46 più basso. Usando un genoma modificato di CRISPR che modifica il sistema, i ricercatori potevano modificare una parte della regione regolatrice del gene per Semaphorin. Questo modificare del epigenome conceduto C11orf46 per legare e girare giù il gene nei cervelli di questi mouse, che poi hanno riparato la fibra del neurone che impacchetta a quella ha trovato in cervelli normali.

Altri autori sullo studio includono sempre Atsushi Saito, Yuto Hasegawa, Yuya Tanaka, Mohika Nagpal, Gabriel Perez ed Emily di Johns Hopkins; Cyril Peter, Sergio Espeso-Gil, Tariq Fayyad, Chana Ratner, Aslihan Dincer, Achla Gupta, Lakshmi Devi e Schahram Akbarian del monte Sinai; John Pappas della New York University; François Lalonde dell'istituto della salute mentale nazionale (NIMH), John Butman degli istituti nazionali del centro clinico di salubrità (NIH); e Joan Han dell'istituto nazionale di Eunice Kennedy Shriver della salute dei bambini e dello sviluppo umano (NICHD).

Questo lavoro è stato supportato dalle concessioni dall'istituto nazionale su abuso di droga (DA041208), NIMH (MH091230, MH094268, MH104341, MH117790), il centro nazionale per salubrità complementare ed integrante (AT008547), un premio del catalizzatore di Johns Hopkins, il cervello & le fondamenta di ricerca di comportamento, NICHD (ZIAHD008898), un premio del Banco--Lato del letto di NIH e un ufficio del Direttore a NIH (S10OD016374).

Han ha ricevuto il finanziamento di concessione dai prodotti farmaceutici del ritmo.

Source:
Journal reference:

Peter, C.J., et al. (2019) In vivo epigenetic editing of Sema6a promoter reverses transcallosal dysconnectivity caused by C11orf46/Arl14ep risk gene. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-019-12013-y.