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“I geni di salto„ possono alterare frequentemente la funzione neurale

Un nuovo studio dai neuroscenziati all'università di Oxford indica che gli elementi genetici mobili che erano attivi nei genoma dei nostri antenati potrebbero essere collegati molto attentamente alle funzioni importanti nel nostro cervello e potrebbero contribuire a differenziare il nostri comportamento, cognizione ed emozioni.

Il genoma umano contiene le istruzioni sviluppare e mantenere tutte le celle nel nostro organismo. Ereditiamo questo “manuale delle cellule„ dai nostri genitori e lo passiamo sopra ai nostri bambini. Gli errori in questo manuale possono cambiare i beni delle cellule e le malattie di grilletto, compreso cancro. Più della metà del nostro genoma si compone del ` ciarpame potenzialmente mobile', DNA del grande una parte di cui è compresa i pezzi chiamati transposons, o “geni di salto„, che sono creduti per evolversi dai virus antichi.

Transposons può essere osservato come “pagine sciolte„ all'interno del nostro manuale delle cellule perché possono cambiare la loro posizione e la loro distribuzione differisce all'interno del genoma di ogni persona. Transposons ha inserito in geni può interrompere la loro funzione ed alterare i trattamenti importanti delle cellule. Tuttavia, più recentemente è stato proposto che i transposons potrebbero anche svolgere i ruoli più utili nel nostro organismo, quale nella comunicazione fra le celle differenti nei nostri cervelli.

I ricercatori nel centro per i circuiti neurali e nel comportamento a Oxford ora hanno usato l'ordinamento unicellulare avanzato sui cervelli delle mosche di frutta, un organismo di modello affermato in neuroscienza, per studiare l'attività del transposon nel cervello ad un livello di dettaglio senza precedenti. Questa nuova analisi ha rivelato che i transposons non erano costante attivi in tutto l'intero cervello delle mosche, ma reticoli altamente distinti piuttosto indicati dell'espressione. Inoltre, questi reticoli sono stati collegati strettamente ai geni hanno individuato vicino ai transposons. Ciò indica che i transposons potrebbero svolgere un ruolo altruistico importante nel nostro organismo.

Per più a fondo studiare, il Dott. Christoph Treiber dell'autore principale ha creato i nuovi software tool per un'analisi approfondita dell'espressione del transposon. Insieme a prof. Scott Waddell, Treiber ha trovato che i segmenti dei transposons erano frequentemente parti del messaggero RNAs dai geni neurali, che suggerisce che questi “i geni di salto„ potessero frequentemente alterare la funzione neurale. Transposons ha cambiato i geni che hanno conosciuto i ruoli in una vasta gamma di in beni e di funzioni delle cellule cerebrali, compreso il ciclo di sonno-risveglio e la formazione di memorie. Fondamentalmente, i diversi transposons hanno creato molte versioni supplementari di questi geni che hanno differito fra gli animali.

Sappiamo che i genoma animali sono egoisti ed i cambiamenti che non sono utili non prevalgono spesso. Poiché i transposons fanno parte delle centinaia di geni in ogni mosca sforzano che abbiamo esaminato, noi ritengono che questi collegamenti fisici probabilmente rappresentino un vantaggio per la mosca. Ora vogliamo capire l'impatto di questi nuovi alleli sul comportamento di diversi animali. Transposons potrebbe estendere l'intervallo della funzione di un neurone in una popolazione della mosca, in grado di a loro volta permettere ad alcune persone di reagire più creativamente nelle situazioni provocatorie. Inoltre, le nostre analisi preliminari indicano che i transposons potrebbero svolgere un simile ruolo nel nostro cervello. Poiché ogni persona ha “impronta digitale„ di un transposon unico, i nostri risultati potrebbero essere pertinenti alla necessità di personalizzare i trattamenti farmacologici per i pazienti con le circostanze neurologiche.„

Dott. Christoph Treiber, autore principale, università di Oxford

Source:
Journal reference:

Treiber, C.D & Waddell, S (2020) Transposon expression in the Drosophila brain is driven by neighboring genes and diversifies the neural transcriptome. Genome Research. doi.org/10.1101/gr.259200.119.