Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

Lo studio trova i nuovi geni transposon-derivati relativi ad autismo

La mancanza di alcuni geni nel cluster di BEC/TCEAL potrebbe essere collegata con alcune alterazioni connesse con il disordine di spettro di autismo, secondo uno studio preclinico pubblicato nella biologia del genoma del giornale e piombo dal professor Jordi Garcia Fernàndez, dalla facoltà di biologia e dall'istituto della biomedicina dell'università di Barcellona (IBUB) e di ricercatore Jaime Carvajal, dal centro andaluso per biologia dello sviluppo - University Pablo de Olavide (CSIC-UPO).

Lo studio analizzato transposon-ha derivato i geni che sono compresi nelle funzioni complesse neurali e che non sono stati studiati prima nel contesto del disordine di spettro di autismo e di altre malattie neurologiche. Lo studio, effettuato con i modelli animali, descrive alcuni meccanismi molecolari che stanno determinando nello sviluppo del neocortex in esseri umani ed in altri mammiferi placentari.

Fra gli autori dello studio sono gli esperti del UB Enrique Navas, Bru Cormand, la gemma Marfany, Serena Mirra, Noelia Fernández-Castillo, l'estere Antón e Carlos Herrera (anche membri di IBUB, EL IRSJD ed EL CIBERER) ed Eduardo Soriano e Fausto Ulloa (IBUB-CIBERNED-ICREA). Lo studio egualmente conta sulla partecipazione dei gruppi dall'università Pablo de Olavide, il centro per il regolamento genomica (CRG), l'università di Pompeu Fabra, l'università di Murcia, la stazione zoologica Anton Dohrn a Napoli (Italia) e l'università di Charles (repubblica Ceca).

Addomesticazione di Transposon: come possono i nuovi geni funzionali nascere?

Il cluster di BEX/TCEAL è una famiglia genic di 14 geni che molto non è studiata ed è situata nel cromosoma X. Questa famiglia genic codifica le piccole proteine dai proteinas del hub (relativi a molte altre proteine), che cambiano la loro configurazione secondo il contesto molecolare in cui sono.

L'articolo specifica che il gruppo genic BEX/TCEAL è derivato da un trattamento conosciuto come l'addomesticazione molecolare del transposon (elementi mobili genetici che possono essere collocati nelle aree differenti del genoma). Con questo trattamento, una GEN non funzionale del transposon può trasformarsi in in un nuovo elemento attivo del genoma (transposon domestico) che si sviluppa similmente agli altri geni.

Transposons è considerare come una sorgente di innovazione e di adattamento evolutivi in esseri umani.

Queste sono componenti genetiche che non hanno funzione o sono nocive al genoma ospite. Tuttavia, nel caso del cluster di BEX/TCEAL, questi sono stati addomesticati dal macchinario molecolare dell'antenato dei mammiferi placentari. Cioè si sono trasformati in in nuovi geni!„

Il professor Jordi García-Fernández, Direttore del dipartimento della genetica, della microbiologia e delle statistiche del UB e del capo del gruppo di ricerca su evoluzione e su sviluppo (Evo-Devo)

Durante il trattamento evolutivo, i transposons possono perdere la loro capacità di saltare “dovuto le nuove mutazioni, che uniscono gli effetti vicini delle regioni del regolatore dove sono e di trasformare questi elementi mobili nei nuovi geni che non sono comparso prima durante l'evoluzione„, il ricercatore Enrique Navas-Pérez (UB-IBUB), primo autore delle note dell'articolo.

Secondo il ricercatore Jaime J. Carvajal, vicerettore di CABD e testa del gruppo di ricerca sull'embriologia molecolare, “tali eventi possono avere una grande importanza quando fissa le caratteristiche uniche dei mammiferi. Stiamo esaminando la funzione di una serie di geni che possono contribuire all'istituzione dei beni specifici del cervello dei mammiferi placentari„.

Geni relativi a disordine di spettro di autismo

Lo studio specifica che il gene BEX3 - un elemento nel gruppo di terminali di BEX/TCEAL, svolge un ruolo decisivo nel percorso del m.-TOR, in un percorso metabolico relativo a proliferazione ed a differenziazione in molti tessuti e specialmente in quelli nel sistema nervoso. In altri studi, altri geni dal cluster sono stati collegati con i neurotrophins (molecole che regolamentano la proliferazione neurale nel sistema nervoso embrionale) e p75, un ricevitore in questione nella morte di un neurone.

Le conclusioni indicano che la GEN BEX3 - e probabilmente altri elementi nel complesso di BEX/TCEA potrebbero essere implicati in vari aspetti del disordine di spettro di autismo e di altre ostentazioni neurologiche. Di conseguenza, i mouse che sono stati influenzati dalla mancanza di uno di questi geni, indicato le alterazioni nel comportamento quale sono collegati con il disordine di spettro di autismo, oltre a mostrare alcuni cambiamenti anatomici e scheletrici. “I mouse senza il gene BEX3 sono antisociali e non interagiscono con altri mouse„, ricercatore Ángel Carrión delle note, dal dipartimento delle neuroscienze di UPO.

“Questi sono nuovi geni, derivati dai transposons, che sono compresi nelle funzioni neurali complesse e che non sono stati studiati finora nel contesto del disordine di spettro di autismo e di altre patologie neurologiche„, notano i ricercatori.

“Malgrado essere giovani nei termini evolutivi, hanno potuto integrare in percorsi biologici stabiliti, diventanti essenziali per il giusto funzionamento dell'animale„, delle note Cristina Vicente-García, co-author dell'articolo insieme ad Enrique Navas-Pérez ed a Serena Mirra.

Gli autori rivelano il livello di espressione di questi geni in persone con lo spettro di autismo è bassi. Di conseguenza, i ricercatori hanno osservato una vasta gamma di manifestazioni nei modelli del laboratorio, in particolare, da autismo ai comportamenti compulsivi.

Un trattamento decisivo nell'evoluzione dei mammiferi placentari

Soltanto alcuni geni in mammiferi placentari sono conosciuti - e specificamente, nessun gruppi di terminali del gene che derivano dall'addomesticazione molecolare dei transposons. Per esempio, quelli si sono associati con le proteine RAG1/2, che sono elementi chiave del sistema immunitario adattabile dei vertebrati, o gli syncytines, che hanno permesso allo sviluppo della placenta complessa. “Di conseguenza, pensiamo che l'addomesticazione di questi transposons sia stata un trattamento importante nello sviluppo del neocortex nel gruppo di mammiferi placentari, a cui apparteniamo.

Di conseguenza, l'effetto che ha generato il cluster di BEX/TCEAL sul genoma ancestrale ha condizionato lo sviluppo del cervello dei mammiferi placentari„, nota i ricercatori.

“Ci sono ancora 14 nuovi geni da studiare - che praticamente non sono stati studiati fino ad ora, che può partecipare alla formazione del cervello complesso e di parecchie manifestazioni dello spettro di autismo. Inoltre, il sistema virus-transposons-immune di relazione è molto intrigante. Per esempio, la composizione delle famiglie del transposon del genoma del pipistrello è eccezionale fra i mammiferi ed i pipistrelli sono immuni a molte infezioni virali„, conclude Jordi Garcia-Fernández.

Source:
Journal reference:

Navas-Pérez, E., et al. (2020) Characterization of an eutherian gene cluster generated after transposon domestication identifies Bex3 as relevant for advanced neurological functions. Genome Biology.  doi.org/10.1186/s13059-020-02172-3.